De voorwaarden om af te leiden of een stof polair of apolair is kun je afleiden uit de geometrie en polariteit van water:
- De
eerste voorwaarde heeft te maken met ΔEN (verschil in elektronegatieve waarde) tussen de EN-waarden van de betrokken atomen.
Deze voorwaarde bepaalt het soort binding (polair covalent, ionbinding of apolair covalent) tussen de atomen.
Is het verschil in EN-waarde
gelijk aan 0 of
kleiner of gelijk aan 0,4 ( [0;0,4] in interval) dan heb je een
apolaire covalente binding.
Is het verschil
gelijk aan 0,4 of
kleiner of gelijk aan 0,9 ( [0,4;0,9] ) dan heb je een
polaire covalente binding.
Is het verschil
gelijk aan 1,9 of
kleiner of gelijk aan 3,3 (hoogste waarde ΔEN) (of [1,9;3,3] ) dan heb je een
ionbinding.
Voorbeeld: In water heeft H een EN-waarde van 2,1 en O van 3,4, dus het verschil in beide EN-waarden is 1,3. Als je deze waarde vergelijkt met de bovenstaande zal je zien dat de H-atomen en het O-atoom polair covalent gebonden zijn.
- De
tweede voorwaarde heeft te maken met de geometrie van de molecule.
De atomen van een molecule dragen verscheidene deelladingen, aangeduid met δ- voor een negatieve deellading en δ+ voor een positieve. Het meest elektronegatieve atoom (element met hoogste EN-waarde) draagt een negatieve lading, het meest elektropositieve atoom (element met laagste EN-waarde) draagt een positieve lading delta +. Dus in de molecule H
2O draagt O de deellading δ- en de twee H-atomen δ+.
Bij elke lading kun je een ladingswolk tekenen. Dat is een denkbeeldige cirkel waarbinnen zich alle atomen bevinden die
dezelfde deelladingen dragen. Die ladingswolken (positieve en negatieve) kunnen eventueel gescheiden worden door een scheidingsas. En nu komt de tweede voorwaarde:
Als je een duidelijk scheidingsas kunt tekenen tussen de positieve en negatieve ladingswolk (asymmetrisch), is de molecule polair. Kun je er geen tekenen (symmetrisch) dan is de molecule (sowieso) apolair.
Water is polair omdat je een scheidingsas kunt tekenen (watermolecule heeft een hoek van 109°) en de bindingen zijn polair.
MAAR om definitief te weten of de molecule polair of apolair is, moet je de twee voorwaarden combineren.
Overzicht:
- Geen scheidingsas tussen ladingswolken (symmetrie) en ΔEN = 0 ====> apolaire molecule
- Geen scheidingsas tussen ladingswolken (symmetrie) en ΔEN is niet 0 ====> apolaire molecule
- Wel scheidingsas tussen ladingswolken (asymmetrie) en ΔEN = 0 ====> apolaire molecule
- Wel schedingsas tussen ladingswolken (asymmetrie) en ΔEN is niet 0 ====> polaire molecule
Voorbeeld:
- Methaan CH4
Eerste voorwaarde: polariteit van de bindingen. EN (H) = 2,1 en EN (C) = 2,6, dus ΔEN = 0,5 (zie boven) ==> polaire covalente bindingen.
Tweede voorwaarde: geometrie van de molecule: (zie beneden structuurformule)negatieve ladingswolk rond C en dan een grote ladingswolk die alle H-atomen erin bevat. Je kunt geen scheidingsas tekenen, want het centrum van de negatieve ladingswolk valt samen met het centrum van de grotere, positieve wolk. ===> apolair
H
H - C - H (structuurformule)
H
Neem het overzicht er effen bij: geen scheidingsas met verschil in EN is niet 0 ===> methaan is apolair
2. Waterstofchloride HCl
Eerste voorwaarde: polariteit van de bindingen
EN(H) = 2,1 en EN(Cl) = 3,2, dus ΔEN = 1,1 (zie boven) ====> polaire covalente bindingen.
Tweede voorwaarde: geometrie van de molecule: (zie beneden structuurformule)De negatieve wolk komt rond het element met de grootste EN-waarde, dus rond chloor. De positieve rond waterstof. Je kunt twee verschillende wolken onderscheiden en je kunt er een duidelijk scheidingsas tussen tekenen (het centrum van de negatieve wolk valt NIET samen met het centrum van de positieve). ===> polair
H - Cl (structuurformule)
We bekijken het overzicht: Wel scheidingsas tussen de ladingswolken en het verschil in EN-waarde is niet 0 ===> polair. HCl is een polaire molecule.
Ik hoop dat ik heb kunnen helpen. Er staan veel filmpjes i.v.m. chemie op youtube, dus daar zul je ook veel handige uitleg vinden.