Vad är en dipolmolekyl?

När det gäller en dipol är avgifterna ojämnt fördelade

En (elektrisk) dipol finns i fysik ett arrangemang med två lika men motsatta elektriska laddningar. Dessa två laddningar isoleras från varandra på ett litet avstånd.

• För många molekyler används termen "dipolmolekyl" i kemi utnyttjas. Dessa molekyler visar uttalade, asymmetriska laddningsfördelningar av elektronerna, även om molekylen är elektriskt neutral mot utsidan. Det är vanligt att hänvisa till sådana molekyler helt enkelt som dipoler eller som polära.
• Som modell kan du skapa en dipol genom att placera två metalliska sfärer isolerade från varandra på ett inte alltför stort avstånd och ladda dem.
• Inom elektroteknik är en dipol en stavformad antenn som matas i mitten. Rörliga laddningsbärare i denna dipolantenn säkerställer att elektromagnetiska vågor avges.
• Dipolmomentet är en karakteristisk mängd för varje dipol, oavsett storlek och laddning. I elhöljet kan du tolka det som ett mått på laddningsseparationen. Dipolmomentet definieras som μ = q * l, där q är laddningen och l är avståndet mellan de två laddningarna. Enheten kommer från coulombmätaren (Cm).
  instagram viewer


Dipol -dipolkrafter - det är vad det betyder i kemi

Det finns otaliga krafter mellan molekyler, som i de flesta fall orsakas av laddningar ...

• Dessutom talar man om en magnetisk dipol om det finns två motsatta magnetpoler istället för laddningar. Varje stavformad permanentmagnet är en sådan magnetisk dipol. Du kan också grovt hänvisa till jordens magnetfält som en magnetisk dipol.

Elektronegativitet gör skillnaden

En dipolmolekyl har en ojämn fördelning av elektroner. Det vill säga tyngdpunkten för atomkärnornas positiva laddningar och tyngdpunkten för elektronernas negativa laddningar sammanfaller inte. Varför är det så?

• Inom kemi skapas alltid en bindning av attraktionskrafterna som en atomkärna utövar på elektronerna hos bindningspartnern - och vice versa. Vanligtvis är dessa ojämlika partner, dvs atomer av olika element.
• Den kemiska termen för sådana bindningskrafter är elektronegativitet. Detta förstås betyda atoms strävan att locka till sig det gemensamma elektronparet i en bindning. Ett elements elektronegativitet är ett rent numeriskt värde som kan beräknas teoretiskt och fungerar som ett jämförelsevärde i kemiska bindningar. Du kan använda dessa numeriska värden i Tabeller slå upp.

Enkelt uttryckt är dipolkaraktären hos en bindning större, desto större är skillnaden i elektronegativitet.

Detta skapar en permanent dipolmolekyl

Exempel på dipolmolekyler är därför alla molekyler som består av två partner med (mycket) olika elektronnegativitet:

• Halogener (grupp 7), särskilt fluor, har en hög elektronegativitet. Enligt oktettregeln vill dessa element uppta sitt yttre elektronskal med åtta elektroner i en bindning. Grovt sett lockar de elektroner i en bindning.
• Alkali- och jordalkalimetaller (grupp 1 och 2) samt väte har endast låg elektronegativitet. Elementen har bara en eller två elektroner i sitt yttre skal, som de lätt ger upp i en bindning.
• Med väteklorid HCl (och även med vätefluorid HF), till exempel det vanliga paret elektroner som skapar bindningen är i genomsnitt över tiden mer till kloratomen än väteatomen på. Detta ger klor en negativ delladdning och vätet en positiv delladdning.
• I det extrema fallet kommer atomerna in i en jonbindning där en eller flera elektroner stannar permanent med en av de två bindningspartnern. Natriumklorid, kemiskt NaCl, är ett exempel på detta. Kristallen som bildas består av positivt laddade natriumjoner och negativt laddade klorjoner.

Vattenmolekylen är ett slående exempel

• Ett välkänt exempel på en dipolmolekyl är vattenmolekylen som består av två väteatomer och en syreatom, kemiskt H.₂O. Här är den mer elektronegativa atomen syre, som enligt oktettregeln saknar två elektroner i det yttre skalet.
• Faktum är att formen på H₂O -molekyl är ovanligt. De två vätekärnorna är var och en bundna till syrekärnan och bildar en med varandra vinkel av 105 °. De två elektronerna i vätet är företrädesvis belägna i närheten av syret. Vattenmolekylen är positiv på sidan av de två vätekärnorna och negativ i närheten av syret.
• Molekylens ovanliga form har långtgående konsekvenser: Om många sådana vattenmolekyler samlas kommer de inte att fördela slumpmässiga eller oladdade partiklar. Några av molekylerna kommer att bilda bindningar mellan den negativa syredelen och den positiva vätet i en annan molekyl.
• Denna bindning kallas en vätebindning. Molekyler håller ihop, andra sliter sig loss. Livslängden för sådana vätebindningar ligger inom nanosekundområdet. Beroende på temperaturen är några av molekylerna sammanlänkade för att bilda ett slags rumsligt nätverk. Detta bryts snabbt upp igen för att bildas igen i en annan form. Detta nätverk är en av grundarna för idag Anomali egenskaper av vattnet.

Sammanfattningsvis kan du formulera det så här: En dipolmolekyl kännetecknas av att dess bindning har en asymmetrisk laddningsfördelning av elektronerna. Föreningar av alkalimetaller och halogener är bra exempel på sådana molekyler. Den mest kända är den polära vattenmolekylen.