Beste Antwort
Ich werde versuchen, dies zum besseren Verständnis so einfach wie möglich zu halten
BCl3 ist also ein unpolares Molekül, ja, und die Bindungen sind polar. Warum ist das so? Der Grund dafür ist die Elektronegativität der Elemente. Wenn Sie das Periodensystem der Elektronegativität googeln, erhalten Sie ein Periodensystem mit Elementen und einigen Zahlen.
Diese Zahlen geben die Elektronegativität an, die besagt, dass je elektronegativer das Atom ist, desto mehr Zugkraft hat es auf andere Elektronen. Wir können sehen, dass Cl eine Elektronegativität von 3,16 und B 2,04 hat.
Stellen Sie sich nun vor, Sie stellen eine Einfachbindung zwischen Cl und B her. Sie erhalten eine polare Bindung und ein polares Molekül. Dies geschieht, weil das Cl-Atom Elektronen ein bisschen mehr von B zu sich zieht. Das macht Cl ein bisschen negativer als B und so erhält man eine polare Bindung / ein polares Molekül.
Warum ist das nicht so? Ist das Molekül von BCl3 nicht auch polar? Das ist eine großartige Frage und die Antwort liegt in der Geometrie. BCl3 bildet 120 ° -Bindungen, was bedeutet, dass es symmetrisch ist.
Um dies einfach auszudrücken, stellen Sie sich vor, Sie haben einen riesigen Diamanten, der nicht brechen kann. Jetzt binden Sie diesen Diamanten an 3 Autos mit derselben Masse und Beschleunigung, die in jeder Richtung in einem Winkel von 120 ° angeordnet sind.
Was passiert mit dem Diamanten, bewegt er sich oder nicht?
Die Antwort lautet Nein, wird es nicht, weil sich die Bewegung selbst aufhebt. Sie sehen, dass Cl-Atome identisch sind, was bedeutet, dass sie die gleiche Menge an B-Elektronen ziehen. Dasselbe passiert mit dem Diamanten.
Cl-Atome sind immer noch etwas negativer, aber da sie symmetrisch angeordnet sind, heben sich die Effekte gegenseitig auf.
Antwort
Kurze Antwort: yes .
Wenn Sie eine ausführliche Erklärung wünschen, lesen Sie weiter.
“ Polarität ist die Trennung elektrischer Ladungen, die dazu führt, dass ein Molekül oder seine chemischen Gruppen einen elektrischen Dipol oder ein Mehrfachmoment haben. “ (Kopiert von Chemische Polarität – Wikipedia )
Die Polarität innerhalb von Bindungen tritt aus zwei Hauptgründen auf:
- Der Unterschied in der Elektronegativität der Elemente, die an der Bildung einer Bindung beteiligt sind.
- Die Polarität ergibt sich auch aufgrund der Geometrie des Moleküls.
Um den ersten Punkt in Bezug auf die Elektronegativität zu erläutern, nehmen wir ein Beispiel für Hydrofluorid (HF) und Hydrochlorid (HCl). Hier sind für die beiden Verbindungen die Kationen gleich, dh , Wasserstoff oder H ^ +. Die Anionen sind jedoch unterschiedlich – F ^ – und Cl ^ – Die Elektronegativitäten dieser 3 Elemente sind unterschiedlich. Daher sind diese beiden Moleküle in der Regel polare Moleküle, wobei die Halogene die Elektronen stärker zur Seite ziehen. Fluor ist jedoch das elektronegativste Element im Periodensystem. Dies bedeutet, dass beide Verbindungen sind polar, HF ist polarer als HCl.
Um nun über den zweiten Punkt zu sprechen, der die Geometrie von Molekülen ist, können wir zwei Beispiele nennen.
Beispiel 1: Nehmen Sie den Fall von ein Wassermolekül und ein Kohlendioxidmolekül. Wenn Sie nur die chemische Formel für Wasser schreiben, das H\_2O und die von Kohlendioxid ist, denken Sie, dass die Form der beiden Verbindungen identisch wäre, da sie eine ähnliche Formel haben. Ein Zentralatom wird von 2 peripheren Atomen geteilt. Was jedoch berücksichtigt werden muss, ist, dass CO\_2 ein linienförmiges Molekül ist, wie unten gezeigt. Jedes Dipolmoment, das vom Sauerstoffatom auf der einen Seite erzeugt wird, wird auch vom Sauerstoffatom auf der anderen Seite erzeugt. Da diese beiden Dipolmomente in entgegengesetzter Richtung liegen, heben sie sich gegenseitig auf und machen CO\_2 zu einer unpolaren Verbindung.
Ähnliches kann für Wassermoleküle angenommen werden. Die Existenz eines einzigen Elektronenpaars am Sauerstoffatom nach der Bildung von Wassermolekülen führt jedoch dazu, dass sich das Molekül ein wenig verbiegt.
Da nun die Geometrie des Moleküls nicht linear ist, kann gesagt werden, dass sich das durch die 2 Wasserstoffatome verursachte polare Moment nicht gegenseitig aufhebt, wodurch Wasser zu einem polaren Molekül mit einem effektiven Dipolmoment wird, wie unten gezeigt.
Beispiel 2: Nehmen Sie den Fall 2 Moleküle wie Bortrifluorid (BF\_3) und Bortrichlorid (BCl\_3). Wir haben bereits diskutiert, dass Fluor und Chlor unterschiedliche Elektronegativitäten haben, und das ist es, was HF und HCl in ihrer Polarität unterscheidet. Im Fall von BF\_3 und BCl\_3 sind die Halogenatome (Fluor und Chlor) jedoch bei 120 ° um das Boratom angeordnet Infolgedessen wird jedes Dipolmoment, das durch eines der Halogenatome erzeugt wurde, durch die anderen beiden Halogenatome aufgehoben, wodurch die gesamte Verbindung als unpolar zurückbleibt.Obwohl einzelne Bindungen Dipolmomente haben und diese Werte für die beiden Verbindungen unterschiedlich waren, sind diese Verbindungen unpolar, wenn sie als geometrisch stabile Form betrachtet werden.
Nun zur Sache, warum ist CHCl\_3 oder Chloroform polar?
Um dies zu beantworten, müssen wir die Form des Chloroformmoleküls sehen.
Hier ist das schwarze Atom Kohlenstoff, das weiße Atom in Wasserstoff und das grüne Chlor. Auch die Atome sind so angeordnet, dass sie ein Tetraeder bilden. In der Chemie sind tetraederförmige Moleküle geometrisch unpolar. Dies gilt jedoch nur, wenn alle Moleküle gleich sind, dh , wenn alle Atome um das Kohlenstoffatom herum Chlor wären, würde es CCl\_4 bilden, was ein Nicht ist -polares Molekül.
Aber hier haben wir 2 verschiedene Sätze von Bindungen. Eine ist eine CH-Bindung und die andere ist eine CH-Bindung. Beim Vergleich der Elektronegativitäten dieser 3 Elemente ist Cl elektronegativer als C, was elektronegativer als H ist. Daher versuchen Kohlenstoffversuche, Elektronen von Wasserstoff und Chlor stärker auf die Seite zu ziehen, mehr Elektronen von Kohlenstoff auf die Seite zu ziehen. P. >
Dies verursacht ein Netto-Dipolmoment in Richtung der Chloratome, wie in der obigen Abbildung gezeigt.
Der Grund, warum ich das alles erzählt habe, ist, dass das Chloformmolekül aufgrund der unterschiedlichen Elektronegativität verschiedener Verbindungen als polares Molekül bezeichnet werden kann. Da die Form des Moleküls jedoch nahezu tetraedrisch ist, nimmt das Dipolmoment ab und daher ist Chloroform nicht so polar wie ein Wassermolekül oder das oben erwähnte HF- und HCl-Molekül. Kurz gesagt, es ist ein polares Molekül, aber es ist kein starkes polares Molekül