Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Elektronegativiteit definiëren
- Elektronegativiteit en polariteit
- Niet-polaire moleculen kunnen combineren om polaire elementen te vormen
Atomen vormen twee soorten bindingen: ionisch en covalent. Ionische bindingen, die gebruikelijk zijn tussen elementen in groep 1 van het periodiek systeem (metalen) en die in groep 17 (halogenen), komen voor wanneer een atoom een elektron verliest en een ander atoom het verwerft. Beide atomen worden geladen ionen en trekken elkaar elektrostatisch aan. Covalente bindingen treden op wanneer atomen elektronenparen delen. Deze bindingen kunnen polair of niet-polair zijn en dat maakt een verschil. Polaire moleculen zijn elektrisch neutraal, maar rangschikken zichzelf zodanig dat de molecule een netto ladingsverschil tussen het ene uiteinde en het andere krijgt. Ze zullen in verschillende mate in water oplossen omdat het watermolecuul polair is, terwijl niet-polaire moleculen dat niet doen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De relatieve elektronegativiteit van de atomen die een molecuul vormen, is de belangrijkste bepalende factor of het molecuul polair is of niet.
Elektronegativiteit definiëren
De Amerikaanse chemicus Linus Pauling was de eerste die het fenomeen elektronegativiteit beschreef, dat hij definieerde als 'de kracht van een atoom in een molecuul om elektronen naar zich toe te trekken'. Hij creëerde een dimensieloze eenheid bepaald door het atoomnummer van het element in kwestie en de afstand van de valentie-elektronen tot de kern. Vervolgens creëerde hij een schaal door de elektronegativiteit van fluor (F), het meest elektronegatieve element, als 4.0 te definiëren en relatieve elektronegativiteiten voor de andere elementen te berekenen.
Nadat elk element een waarde had gekregen, merkte Pauling twee trends op. Elektronegativiteit neemt toe van links naar rechts in het periodiek systeem, en het neemt ook van beneden naar boven toe in elke groep. Volgens deze trend is Francium (Fr), aan de onderkant van groep 1, het element met de minste elektronegativiteit. Het heeft een waarde van 0,7 vergeleken met de maximale waarde van 4,0 toegewezen aan fluor.
Elektronegativiteit en polariteit
Het verschil in elektronegativiteit tussen atomen biedt een algemene manier om te bepalen welk type molecuul ze zullen vormen. Een verschil groter dan 2,0 geeft een ionische binding aan, terwijl een verschil van minder dan 0,5 een niet-polaire covalente binding aangeeft. Een verschil tussen 0,5 en 2,0 duidt op een polaire covalente binding. Sommige periodieke tabellen geven elektronegativiteitswaarden weer, maar u kunt ook grafieken vinden met alleen elektronegativiteit.
Voorbeeld: Waterstof (H) heeft een elektronegativiteit van 2,1, terwijl die van zuurstof (O) 3,5 is. Het verschil is 1,4, wat aangeeft dat het watermolecuul polair is.
Niet-polaire moleculen kunnen combineren om polaire elementen te vormen
Moleculaire polariteit hangt ook af van symmetrie. Je kunt zien dat het watermolecuul polair is vanwege het verschil in elektronegativiteit tussen waterstof en zuurstof, maar de asymmetrische opstelling van de waterstofatomen op de zuurstof draagt ook bij aan het ladingsverschil tussen de twee zijden van het molecuul.In het algemeen zijn grote moleculen die kleinere polaire moleculen bevatten polair, maar als alle atomaire combinaties die een molecuul omvatten niet-polair zijn, kan het grote molecuul nog steeds polair zijn. Het hangt af van de rangschikking van de atomen rond de centrale, die u kunt voorspellen met behulp van een Lewis-puntendiagram.