مولکول های قطبی و نا قطبی

مولکول قطبی و نا قطبی

مولکول قطبی چیست؟
مولکولی است که یک سر آن بار مثبت و سر دیگر آن بار منفی دارد.
مولکول نا قطبی مولکولی است که سر مثبت و منفی ندارد یا به دلیل تقارن مولکول بارهای مثبت و منفی اثر یکدیگر را خنثی می کنند.

شرایط آن که یک مولکول قطبی شود چیست؟
۱- پیوند قطبی داشته باشد.
یعنی دو اتم که با هم پیوند دارند اختلاف الکترونگاتیوی داشته باشند. (اتم هایی که با هم پیوند دارند غیر یکسان باشند)

۲- مولکول نامتقارن باشد

یعنی برایند بارهای مثبت و منفی صفر نشود(بارهای مثبت و منفی اثر یکدیگر را خنثی نکنند)

الکترونگاتیوی چیست؟
تمایل یک اتم برای جذب الکترون را الکترونگاتیوی می گویند. در جدول تناوبی فلئور الکترونگاتیو ترین عنصر و سزیم و فرانسیم کمترین الکترونگاتیوی را دارند.

بنا بر این گازهای نجیب(هلیوم ، نئون و آرگون و…) نا قطبی هستند چون اصلآ پیوند کووالانسی ندارند

He, Ne, Ar, Kr, Xe

همچنین مولکول های دو اتمی مانند هالوژن ها(F-F, Cl-Cl, Br-Br, I-I) و هیدروژن H-H , نیتروژن N≡N , اکسیژن O=O به دلیل این که دو اتم یکسان هستند و اختلاف الکترونگاتیوی ندارند، پیوند قطبی ندارند و نا قطبی هستند. (شرط اول را ندارند)

در مورد مولکول هایی که پیوند قطبی دارند گفتیم به شرطی مولکول قطبی است که نا متقارن باشد. مولکول هلی دو اتمی، اگر از اتم های یکسان تشکیل شده باشند مانند اکسیژن و نیتروژن، اختلاف الکترونگاتیوی ندارند و شرط اول برقرار نیست اما اگر از اتم های غیر یکسان تشکیل شده باشند مانند کربن منو اکسید یا هیدروژن کلرید  اغلب اختلاف الکترونگاتیوی دارند و پیوند آنها قطبی است و چون مولکول های دو اتمی با پیوند قطبی به هر حال نا متقارن هستند پس همه ی آن ها مولکول قطبی می باشند.

در مورد مولکول هایی که بیش از دو اتم دارند درصورت داشتن پیوند قطبی(شرط اول) موضوع تقارن نیز باید بررسی شود.  مولکول هایی مانند کربن دی اکسید، کربن تترا کلرید اگرچه پیوند قطبی دارند اما چون متقارن هستند ناقطبی می باشند(شرط دوم را ندارند)

اما مولکول هایی مانند آب یا آمونیاک چون نامتقارن هستند قطبی هستند.(هر دو شرط را دارند)

همان طور که در شکل می بینید هیدروژن ها جزیی بار مثبت و اکسیژن جزیی بار منفی دارد و اکسیژن به دلیل الکترونگاتیوی بیشتر الکترون ها را به سمت خود می کشد.

چرا مولکول کربن دی اکسید خطی (زاویه ۱۸۰ درجه) بود اما مولکول آب زاویه دار؟ چون در اتم اکسیژن در مولکول آب دو جفت الکترون آزاد وجود دارد باعث خمش پیوندهای (H-O-H)  می شوند. اما بر روی اتم کربن در کربن دی اکسید(O=C=O)  جفت الکترون آزاد وجود ندارد. در این مورد آرایش الکترون نقطه ای را بخوانید و تمرین کنید

آیا راه ساده ای برای تشخیص متقارن بودن یا نبودن یک مولکول وجود دارد؟ در ۹۹٪ موارد اگر اتم مرکزی جفت الکترون آزاد داشته باشد مولکول نامتقارن است.

برای جزییات کامل تر اپلیکیشن “از اتم تا استوکیومتری” بخش مولکول ۱ و مولکول ۲ را بخوانید

همچنین “همه چیز درباره مولکول” را نیز بخوانید.

با سپاس از ویرایش خانم مهندس سارا دالوند
سرچشمه ها:

Polar vs. Non-Polar Bonds & Molecules

Polarity of Ammonia (NH3)

https://www.ibchem.com/IB16/02.32.htm