Voorbeelden van polaire en niet-polaire moleculen

De twee hoofdklassen van moleculen zijn polaire moleculen en niet-polaire moleculen. Sommige moleculen zijn duidelijk polair of niet-polair, terwijl veel moleculen een zekere polariteit hebben en ergens tussenin vallen. Hier is een blik op wat polaire en niet-polaire betekenen, hoe te voorspellen of een molecuul het een of het ander zal zijn, en voorbeelden van representatieve verbindingen.

Belangrijkste afhaalrestaurants: polair en niet-polair

  • In de chemie verwijst polariteit naar de verdeling van elektrische lading rond atomen, chemische groepen of moleculen.
  • Polaire moleculen treden op wanneer er een elektronegativiteitsverschil is tussen de gebonden atomen.
  • Niet-polaire moleculen komen voor wanneer elektronen gelijk worden verdeeld tussen atomen van een diatomisch molecuul of wanneer polaire bindingen in een groter molecuul elkaar opheffen.

Polaire moleculen

Polaire moleculen komen voor wanneer twee atomen elektronen niet gelijk in een covalente binding delen. Er vormt zich een dipool, waarbij een deel van het molecuul een lichte positieve lading draagt ​​en het andere deel een lichte negatieve lading. Dit gebeurt wanneer er een verschil is tussen de elektronegativiteit van elk atoom. Een extreem verschil vormt een ionische binding, terwijl een kleiner verschil een polaire covalente binding vormt. Gelukkig kun je de elektronegativiteit opzoeken in een tabel om te voorspellen of atomen waarschijnlijk polaire covalente bindingen vormen. Als het elektronegativiteitsverschil tussen de twee atomen tussen 0,5 en 2,0 ligt, vormen de atomen een polaire covalente binding. Als het elektronegativiteitsverschil tussen de atomen groter is dan 2,0, is de binding ionisch. Ionische verbindingen zijn extreem polaire moleculen.

Voorbeelden van polaire moleculen zijn onder meer:

  • Water - H2O
  • Ammoniak - NH3
  • Zwaveldioxide - SO2
  • Waterstofsulfide - H2S
  • Ethanol - C2H6O

Let op ionische verbindingen, zoals natriumchloride (NaCl), zijn polair. Meestal bedoelen mensen echter wanneer ze het hebben over "polaire moleculen", "polaire covalente moleculen" en niet alle soorten verbindingen met polariteit!

Niet-polaire moleculen

Wanneer moleculen elektronen gelijk delen in een covalente binding, is er geen netto elektrische lading over het molecuul. In een niet-polaire covalente binding zijn de elektronen gelijkmatig verdeeld. Je kunt voorspellen dat niet-polaire moleculen worden gevormd wanneer atomen dezelfde of vergelijkbare elektronegativiteit hebben. In het algemeen, als het verschil in elektronegativiteit tussen twee atomen kleiner is dan 0,5, wordt de binding als niet-polair beschouwd, hoewel de enige echt niet-polaire moleculen die zijn gevormd met identieke atomen.

Niet-polaire moleculen vormen ook wanneer atomen die een polaire binding delen zodanig zijn ingericht dat de elektrische ladingen elkaar opheffen.

Voorbeelden van niet-polaire moleculen zijn onder meer:

  • Elk van de nobele gassen: Hij, Ne, Ar, Kr, Xe (dit zijn atomen, geen technisch moleculen.)
  • Elk van de homonucleaire diatomee-elementen: H2, N2, O2, cl2 (Dit zijn echt niet-polaire moleculen.)
  • Koolstofdioxide - CO2
  • Benzeen - C6H6
  • Koolstoftetrachloride - CCl4
  • Methaan - CH4
  • Ethyleen - C2H4
  • Koolwaterstofvloeistoffen, zoals benzine en tolueen
  • De meeste organische moleculen

Polariteit en mengoplossingen

Als je de polariteit van moleculen kent, kun je voorspellen of ze al dan niet zullen mengen om chemische oplossingen te vormen. De algemene regel is dat "like lost like" op, wat betekent dat polaire moleculen oplossen in andere polaire vloeistoffen en niet-polaire moleculen oplossen in niet-polaire vloeistoffen. Dit is de reden waarom olie en water niet mengen: olie is niet-polair terwijl water polair is.

Het is handig om te weten welke verbindingen tussen polair en niet-polair zijn, omdat je ze als tussenproduct kunt gebruiken om een ​​chemische stof op te lossen waarmee het anders niet zou mengen. Als u bijvoorbeeld een ionische verbinding of polaire verbinding in een organisch oplosmiddel wilt mengen, kunt u deze mogelijk oplossen in ethanol (polair, maar niet veel). Vervolgens kunt u de ethanoloplossing oplossen in een organisch oplosmiddel, zoals xyleen.

bronnen

  • Ingold, C. K .; Ingold, E. H. (1926). "De aard van het alternerende effect in koolstofketens. Deel V. Een bespreking van aromatische substitutie met speciale verwijzing naar respectieve rollen van polaire en niet-polaire dissociatie; en een verdere studie van de relatieve richtlijnefficiënties van zuurstof en stikstof". J. Chem. Soc.: 1310-1328. doi: 10,1039 / jr9262901310
  • Pauling, L. (1960). De aard van de chemische binding (3e editie). Oxford Universiteit krant. pp. 98-100. ISBN 0801403332.
  • Ziaei-Moayyed, Maryam; Goodman, Edward; Williams, Peter (1.200 november). "Elektrische afbuiging van polaire vloeistofstromen: een onbegrepen demonstratie". Journal of Chemical Education. 77 (11): 1520. doi: 10.1021 / ed077p1520