Para un principiante en química, ¿cómo explicarías la polaridad?

Answer 1

Como sin duda ha deducido, el 95% de la química se trata de los electrones que rodean a los átomos y cómo se comparten. Teniendo en cuenta que las cargas similares (es decir, dos electrones) se repelen entre sí y las cargas opuestas (es decir, un electrón y un protón) se atraerán entre sí, la polaridad es el concepto de que aunque tengas una molécula neutral, la distribución de los electrones No siempre será completamente uniforme. En otras palabras, una molécula es una forma tridimensional. Debido a eso, puede haber lugares donde los electrones tenderán a reunirse y lugares donde tenderán a estar ausentes.

Por qué sucede esto tiene que ver con la identidad de los átomos involucrados. En general, los átomos del lado derecho de la tabla periódica tendrán más electrones (en la capa de valencia, no nos interesan los electrones de la capa interna, ya que cualquier capa cerrada puede considerarse como una distribución simétrica de electrones alrededor del núcleo atómico) y aquellos Desde el lado izquierdo de la tabla periódica tendrán menos electrones. Entonces, cuando se unen dos átomos, incluso si están uno al lado del otro en la tabla periódica, habrá un desequilibrio en la distribución de electrones a través del enlace. Esto llevará a que parte del enlace tenga un poco menos de electrones de lo ideal y parte del enlace que tenga un poco más. Esto se llama un dipolo de enlace.

Ahora aquí es donde se pone un poco complicado. Considere el enlace entre el carbono y el oxígeno en el CO2. La molécula, según la teoría VSEPR, tendrá un átomo de carbono central con dos “grupos” de electrones unidos a ella (cada grupo consiste en un enlace sigma y pi, pero como están apuntados al mismo átomo de oxígeno, se consideran un “grupo” “). Los dos grupos de electrones se empujarán entre sí lo más lejos posible y, por lo tanto, la molécula será lineal. Ahora, el dipolo de enlace entre el oxígeno y el carbono indicaría que hay más densidad de electrones en el átomo de oxígeno y menos en el carbono. Sin embargo, hay exactamente el mismo dipolo de enlace que apunta en la otra dirección entre el átomo de carbono y el otro átomo de oxígeno. ¡Estos dos dipolos en realidad se anulan entre sí! ¡Un oxígeno está tirando de los electrones hacia sí mismo, el otro está ejerciendo exactamente el mismo tirón en la dirección opuesta y ninguno de los dos átomos gana! Se han cancelado mutuamente. Entonces el CO2 no tiene momento dipolar.

Ahora en el caso de H2O, las cosas son diferentes. Aquí, de nuevo, uno esperaría que el oxígeno acumulara más electrones de valencia que el hidrógeno. Sin embargo, cuando observa la geometría, para ver si los dipolos de enlace se anulan entre sí, encontrará que hay cuatro grupos de electrones alrededor del oxígeno que dan como resultado una matriz tetraédrica de grupos de electrones. Debido a que los átomos de hidrógeno solo ocupan dos puntos del tetraedón, sus dipolos de enlace no pueden cancelarse completamente entre sí. Entonces el H2O es una molécula polar.

Lo sé, esto parece complejo. Permítame dividirlo en pasos para usted: Primero: determine la estructura de puntos de Lewis de la molécula. Segundo: determinar a partir de la estructura de puntos de Lewis cuál es la geometría VSEPR de la molécula. Tercero, examine los átomos unidos al átomo central y determine si hay un dipolo de enlace (habrá a menos que los dos átomos en el enlace sean iguales), recordando que los átomos hacia la derecha y la parte superior de la tabla periódica tenderán a tirar Los electrones en un enlace hacia ellos mismos. Cuarto: utilizando la geometría y los dipolos de enlace, determine si los dipolos de enlace se cancelarán entre sí. Si es así, la molécula es no polar. Si no, entonces la molécula es polar. Tenga en cuenta que la presencia de un par de electrones no compartidos suele ser un buen indicador de que está viendo una molécula polar.

Si crees que tienes todo eso, prueba CH4 (no polar), SO2 (polar), OF2 (polar) y si eres realmente bueno: SO3 (no polar; tres formas de resonancia contribuyen cada una 1/3 al promedio fuera a no polar),

¡Buena suerte!

Answer 2

la propiedad o característica que produce efectos físicos desiguales en diferentes puntos de un cuerpo o sistema, como un imán o una batería de almacenamiento.