Er vandpolar eller ikke-polær?

Hvad er polaritet?

Polaritet er et udtryk, der anvendes i elektricitet, magnetisme og elektronisk signalering. I kemi forklarer polariteten dannelsen af ​​bindinger mellem atomer på grund af deling af elektroner. Polære molekyler opstår, når et af atomerne udøver en stærkere attraktiv kraft på elektronerne i bindingen. I virkeligheden er atomerne mere trukket mod det atom end det andet atom, hvilket fører til en lille ladningsobalance.

Hvordan bestemmer man polaritet?

Fastlæggelsen af ​​polaritet sker gennem et koncept kendt som elektronegativitet. Elektronegativitet er en måde at udtrykke et atoms tendens til at tiltrække elektroner i en kemisk binding. Det beregnes ved at få forskellen i de elektroniske negativiteter af de pågældende atomer. Hvis forskellen er mellem 0, 4 og 1, 7, er bindingen beskrevet som polar. Hvis forskellen er under 0, 4, er bindingen en ikke-polær kovalent. Betydningen af ​​dette er, at der vil være lige deling af elektronerne mellem atomerne. Tværtimod, hvis forskellen er over 1, 7, så indeholder bindingen en ionisk karakter.

Er vandpolar eller ikke-polær?

Vand er et polært molekyle, da det har en ulige deling af elektroner. Vand er kemisk skrevet som H ₂ O, hvilket betyder, at det består af hydrogen og oxygenatomer. Brint er nummer et i det periodiske system, medens oxygen er nummer 14. Som følge heraf er oxygenets konfiguration 2, 8, 4, mens hydrogen er 1. Når to hydrogenatomer kombinerer med et oxygenatom, to af de fire elektroner i ilt danner den stærke binding i vand. Den resulterende effekt er, at der er en ulige deling af elektroner, da to elektroner forbliver ubrugte. Brintenden bliver delvis positiv, medens oxygenenden er delvist negativ. Ydermere har oxygenatomet en stærkere attraktiv kraft og dermed tegner flere atomer til det. Derefter opstår der en belastningsforstyrrelse i molekylet. Udover vand er hydrogenfluorid også et polært molekyle.

I modsætning til vand opstår de ikke-polære molekyler i to tilfælde. For det første kan det skyldes den lige deling af elektroner mellem atomerne. For det andet kunne det skyldes det symmetriske arrangement af polære bindinger i et mere komplekst molekyle, såsom bortrifluoridet (BF ₃ ). Et vigtigt faktum, at man skal bemærke, er, at ikke hvert molekyle med polære bindinger er et polært molekyle. Et eksempel på dette scenario er kuldioxid (CO ₂ ). Kuldioxid danner ikke en ikke-polær molekyl, da dens geometri er lineær. De to dipolmomenter afbryder hinanden, hvilket fører til intet molekyldipolmoment. Eksempler på ikke-polære forbindelser er olie og benzin.

Hvorfor er vandets polaritet vigtigt?

Vandets polaritet gør vand til et særligt stof, fordi det bidrager til nogle af vandets unikke egenskaber. De unikke egenskaber omfatter dens densitet, dets evne til at opløse stoffer og dets besiddelse af stærke bindinger, som holder molekylerne tæt sammen. Disse karakteristika ved vand gør det muligt at udføre sin grundlæggende funktion for at opretholde livet.

Vandets evne til at opløse stoffer

Da vand har både positivt ladede og negativt ladede ioner, kan det opløse stoffer. For eksempel opløses salt, der kemisk kaldes natriumklorid, ofte i vand. Hvad der sker er at de positivt ladede ender af vandmolekylerne tiltrækker de negativt ladede kloridioner. På den anden side tiltrækker de negativt ladede ender de positivt ladede positive natriumioner. Neddykkende salt i vand fører til adskillelsen af ​​natriumchloridionerne af vandmolekylerne. Derfor opløses saltet i vand.

Densitet af vand, når frosset

Isens tæthed er normalt mindre end vandets størrelse, hvilket resulterer i, at isen flyder på vand. Årsagen til dette er, at vandmolekylerne af frosset vand er længere fra hinanden, men fast fastholdt til hinanden af ​​hydrogenbindingen. Derfor fører køletemperaturerne til stigningen i vandtæthed, men kun op til fire grader Celsius. Derefter falder densiteten, og når den når 0 grader eller derover, er den lettere end vand. Is kan så flyde i vand og derved understøtte det marine liv.

Stærke bindinger i vand

De stærke bindinger, som holder vandmolekyler sammen, bidrager til dets unikke fysiske egenskaber. De tætholdte molekyler resulterer i de meget høje kogende og smeltepunkter af vand.