Exempel på polära och icke-polära molekyler

De två huvudklasserna av molekyler är polära molekyler och icke-polära molekyler. Vissa molekyler är tydligt polära eller icke-polära, medan många har viss polaritet och faller någonstans däremellan. Här är en titt på vad polärt och icke-polärt betyder, hur man förutsäger om en molekyl kommer att vara den ena eller den andra, och exempel på representativa föreningar.

Key Takeaways: Polar och Nonpolar

I kemi avser polaritet fördelningen av elektrisk laddning kring atomer, kemiska grupper eller molekyler.
Polära molekyler uppstår när det finns en elektronegativitetsskillnad mellan de bundna atomerna.
Icke-polära molekyler uppstår när elektroner delas lika mellan atomer i en diatomisk molekyl eller när polära bindningar i en större molekyl avbryter varandra.

Polära molekyler

Polära molekyler uppstår när två atomer inte delar elektroner lika i en kovalent bindning. En dipol bildas, med en del av molekylen som har en liten positiv laddning och den andra delen har en liten negativ laddning. Detta inträffar när det finns en skillnad mellan elektronens negativitet för varje atom. En extrem skillnad bildar en jonisk bindning, medan en mindre skillnad bildar en polär kovalent bindning. Lyckligtvis kan du slå upp elektronegativitet på ett bord för att förutsäga om atomer sannolikt kommer att bilda polära kovalenta bindningar. Om elektronegativitetsskillnaden mellan de två atomerna är mellan 0,5 och 2,0, bildar atomerna en polär kovalent bindning. Om elektronegativitetsskillnaden mellan atomerna är större än 2,0 är bindningen jonisk. Joniska föreningar är extremt polära molekyler.

Exempel på polära molekyler inkluderar:

Vatten - H₂O
Ammoniak - NH₃
Svaveldioxid - SO₂
Vätesulfid - H₂S
Etanol - C₂H₆O

Notera att joniska föreningar, såsom natriumklorid (NaCl), är polära. Men för det mesta när människor pratar om "polära molekyler" menar de "polära kovalenta molekyler" och inte alla typer av föreningar med polaritet!

Icke-polära molekyler

När molekyler delar elektroner lika i en kovalent bindning finns det ingen elektrisk nettoladdning över molekylen. I en icke-polär kovalent bindning är elektronerna jämnt fördelade. Du kan förutsäga att icke-polära molekyler bildas när atomer har samma eller liknande elektronregativitet. I allmänhet, om elektronegativitetsskillnaden mellan två atomer är mindre än 0,5, betraktas bindningen som icke-polär, även om de enda verkligen icke-polära molekylerna är de som bildas med identiska atomer..

Icke-polära molekyler bildas också när atomer som delar en polär bindning ordnar så att de elektriska laddningarna avbryter varandra.

Exempel på icke-polära molekyler inkluderar:

Några av de ädla gaserna: Han, Ne, Ar, Kr, Xe (Dessa är atomer, inte tekniskt molekyler.)
Vilket som helst av de homonukleära diatomiska elementen: H₂, N₂, O₂, cl₂ (Dessa är verkligen icke-polära molekyler.)
Koldioxid - CO₂
Benzen - C₆H₆
Koltetraklorid - CCl₄
Metan - CH₄
Etylen - C₂H₄
Kolvätevätskor, såsom bensin och toluen
De flesta organiska molekyler

Polaritet och blandningslösningar

Om du känner till molekylernas polaritet kan du förutsäga om de kommer att blandas eller inte för att bilda kemiska lösningar. Den allmänna regeln är att "som upplöses som", vilket innebär att polära molekyler kommer att lösa sig upp i andra polära vätskor och icke-polära molekyler kommer att lösa upp i icke-polära vätskor. Det är därför olja och vatten inte blandas: olja är icke-polär medan vattnet är polärt.

Det är bra att veta vilka föreningar som är mellanprodukter mellan polära och icke-polära eftersom du kan använda dem som mellanprodukt för att lösa upp en kemikalie till en som den inte skulle blandas med annars. Om du till exempel vill blanda en jonisk förening eller polär förening i ett organiskt lösningsmedel kanske du kan lösa upp det i etanol (polärt, men inte mycket). Sedan kan du lösa etanollösningen i ett organiskt lösningsmedel, till exempel xylen.

källor

Ingold, C. K .; Ingold, E. H. (1926). "Naturen av den växlande effekten i kolkedjor. Del V. En diskussion om aromatisk substitution med särskild hänvisning till respektive roller för polär och icke-polär dissociation; och en ytterligare studie av det relativa direktivets effektivitet för syre och kväve". J. Chem. Soc.: 1310-1328. doi: 10,1039 / jr9262901310
Pauling, L. (1960). Den kemiska bindningens natur (3: e upplagan). Oxford University Press. sid 98-100. ISBN 0801403332.
Ziaei-Moayyed, Maryam; Goodman, Edward; Williams, Peter (1 000 000 november). "Elektrisk avböjning av polära flytande strömmar: en missförstådd demonstration". Journal of Chemical Education. 77 (11): 1520. doi: 10.1021 / ed077p1520

Vetenskap