Hva er et dipolmolekyl?

Når det gjelder en dipol, er ladningene ujevnt fordelt

En (elektrisk) dipol er i fysikk et arrangement med to like men motsatte elektriske ladninger. Disse to ladningene er isolert fra hverandre på liten avstand.

• For mange molekyler brukes begrepet "dipolmolekyl" i kjemi benyttet. Disse molekylene viser uttalte, asymmetriske ladningsfordelinger av elektronene, selv om molekylet er elektrisk nøytralt mot utsiden. Det er vanlig å referere til slike molekyler bare som dipoler eller som polare.
• Som modell kan du lage en dipol ved å plassere to metalliske kuler isolert fra hverandre på ikke for stor avstand og lade dem.
• I elektroteknikk er en dipol en stavformet antenne matet i midten. Flyttende ladningsbærere i denne dipolantennen sikrer at elektromagnetiske bølger sendes ut.
• Dipolmomentet er en karakteristisk mengde for hver dipol, uavhengig av størrelse og ladning. I det elektriske etuiet kan du tolke det som et mål på ladningsseparasjonen. Dipolmomentet er definert som μ = q * l, hvor q er ladningen og l er avstanden mellom de to ladningene. Enheten er gitt av coulomb -måleren (cm).
  instagram viewer


Dipol -dipolkrefter - dette er hva det betyr i kjemi

Det er utallige krefter mellom molekyler, som i de fleste tilfeller er forårsaket av ladninger ...

• I tillegg snakker man om en magnetisk dipol hvis det er to motstående magnetiske poler i stedet for ladninger. Hver stavformet permanentmagnet er en slik magnetisk dipol. Du kan også grovt referere til jordens magnetfelt som en magnetisk dipol.

Elektronegativitet gjør forskjellen

Et dipolmolekyl har en ujevn fordeling av elektroner. Det vil si at tyngdepunktet til de positive ladningene til atomkjernen og tyngdepunktet til de negative ladningene til elektronene ikke sammenfaller. Hvorfor det?

• I kjemi skapes alltid en binding av tiltrekningskreftene som en atomkjerne utøver på elektronene til bindingspartneren - og omvendt. Vanligvis er disse ulik partnere, dvs. atomer av forskjellige elementer.
• Den kjemiske betegnelsen for slike bindende krefter er elektronegativitet. Dette forstås å bety atoms forsøk på å tiltrekke seg det delte elektronparet i en binding. Elektronegativiteten til et element er en ren numerisk verdi som kan beregnes teoretisk og fungerer som en sammenligningsverdi i kjemiske bindinger. Du kan bruke disse numeriske verdiene i Tabeller se opp.

Enkelt sagt, dipolkarakteren til en binding er større, jo større er forskjellen i elektronegativitet.

Dette skaper et permanent dipolmolekyl

Eksempler på dipolmolekyler er derfor alle molekyler som består av to partnere med (veldig) ulik elektronnegativitet:

• Halogener (gruppe 7), spesielt fluor, har en høy elektronegativitet. I følge oktettregelen ønsker disse elementene å okkupere sitt ytre elektronskall med åtte elektroner i en binding. Grovt sett tiltrekker de seg elektroner i en binding.
• Alkali og jordalkalimetaller (gruppe 1 og 2) samt hydrogen har bare lav elektronegativitet. Elementene har bare ett eller to elektroner i det ytre skallet, som de lett gir opp i en binding.
• Med hydrogenklorid HCl (og også med hydrogenfluorid HF), for eksempel det vanlige elektronparet som skaper bindingen, er i gjennomsnitt over tid mer til kloratomet enn hydrogenatomet på. Dette gir klor en negativ delladning og hydrogen en positiv delladning.
• I det ekstreme tilfellet går atomene inn i en ionisk binding der ett eller flere elektroner forblir permanent med en av de to bindingspartnerne. Natriumklorid, kjemisk NaCl, er et eksempel på dette. Krystallet som dannes består av positivt ladede natriumioner og negativt ladede klorioner.

Vannmolekylet er et slående eksempel

• Et velkjent eksempel på et dipolmolekyl er vannmolekylet som består av to hydrogenatomer og ett oksygenatom, kjemisk H₂O. Her er det mer elektronegative atomet oksygen, som ifølge oktettregelen mangler to elektroner i det ytre skallet.
• Faktisk er formen på H₂O -molekylet er uvanlig. De to hydrogenkjernene er hver bundet til oksygenkjernen og danner en med hverandre vinkel på 105 °. De to elektronene av hydrogen er fortrinnsvis nær oksygen. Vannmolekylet er positivt på siden av de to hydrogenkjernene og negativt i nærheten av oksygenet.
• Den uvanlige formen på molekylet har vidtrekkende konsekvenser: Hvis mange slike vannmolekyler kommer sammen, vil de ikke distribuere tilfeldige eller uladede partikler. Noen av molekylene vil danne bindinger mellom den negative oksygendelen og den positive hydrogendelen til et annet molekyl.
• Denne bindingen kalles en hydrogenbinding. Molekyler henger sammen, andre river seg løs. Levetiden til slike hydrogenbindinger er i nanosekundområdet. Avhengig av temperaturen er noen av molekylene knyttet sammen for å danne et slags romlig nettverk. Dette brytes raskt opp igjen for å danne seg igjen i en annen form. Dette nettverket er et av grunnlaget for i dag Anomali egenskaper av vannet.

Oppsummert kan du formulere det slik: Et dipolmolekyl er preget av at bindingen har en asymmetrisk ladningsfordeling av elektronene. Forbindelser av alkalimetaller og halogener er gode eksempler på slike molekyler. Det mest kjente er det polare vannmolekylet.