Najlepsza odpowiedź
Postaram się, aby było to tak proste, jak to tylko możliwe, aby lepiej zrozumieć .
Więc BCl3 jest cząsteczką niepolarną tak, a wiązania są polarne, więc dlaczego tak jest? Cóż, powodem jest elektroujemność pierwiastków. Jeśli wygooglujesz układ okresowy elektroujemności, otrzymasz układ okresowy z pierwiastkami i pewnymi liczbami na nich.
Te liczby mówią nam o elektroujemności, która w pewnym sensie mówi nam, że im bardziej elektroujemny atom, tym większy przyciąga do innych elektrony. Widzimy, że Cl ma elektroujemność 3,16 i B 2,04.
Teraz wyobraź sobie, że tworzysz pojedyncze wiązanie między Cl i B to, co otrzymujesz, jest wiązaniem polarnym i cząsteczką polarną. Dzieje się tak, ponieważ atom Cl przyciąga elektrony nieco bardziej do siebie z B. To z kolei sprawia, że Cl jest trochę bardziej ujemny niż B i w ten sposób otrzymujesz polarne wiązanie / cząsteczkę.
Dlaczego tak nie jest? Czy cząsteczka BCl3 jest również polarna? To świetne pytanie, a odpowiedź leży w geometrii. BCl3 tworzy wiązanie 120 °, co oznacza, że jest symetryczne.
Aby spróbować to ująć w prosty sposób, wyobraź sobie, że masz ogromny diament, który nie może się złamać. Teraz przywiążesz ten diament do 3 samochodów o tej samej masie i takim samym przyspieszeniu, ustawionych pod kątem 120 ° w każdym kierunku.
Co się stanie z diamentem, czy się poruszy, czy nie?
Odpowiedź brzmi: nie, nie będzie, ponieważ ruch sam się anuluje. Widzisz, że atomy Cl są identyczne, co oznacza, że przyciągają taką samą ilość elektronów B. To samo dzieje się z diamentem.
Atomy Cl nadal będą miały dla nich nieco więcej negatywności, ale ponieważ są one rozmieszczone symetrycznie, efekty będą się znosić.
Odpowiedź
Krótka odpowiedź: tak .
Jeśli chcesz uzyskać szczegółowe wyjaśnienie, przeczytaj dalej.
„ Polaryzacja to oddzielenie ładunków elektrycznych, które prowadzi do cząsteczki lub jej grup chemicznych posiadających dipol elektryczny lub wielokrotny moment ”. (Skopiowane z Polaryzacja chemiczna – Wikipedia )
Polaryzacja w wiązaniach występuje z dwóch głównych powodów:
- Różnica w elektroujemności pierwiastków biorących udział w tworzeniu wiązania.
- Polaryzacja wynika również z geometria cząsteczki.
Aby wyjaśnić pierwszy punkt dotyczący elektroujemności, weźmy przykład fluorowodorku (HF) i chlorowodorku (HCl). Tutaj, dla dwóch związków, kationy są takie same, tj. , wodór lub H ^ +. Jednak aniony są różne – F ^ – i Cl ^ – . Elektroujemności tych trzech pierwiastków są różne. Stąd te dwie cząsteczki mają tendencję do bycia cząsteczkami polarnymi, a halogeny przyciągają elektrony bardziej na swoją stronę. Jednak fluor jest najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem w układzie okresowym. Oznacza to, że chociaż oba związki są polarne, HF jest bardziej polarny niż HCl.
Teraz, aby porozmawiać o drugim punkcie, którym jest geometria cząsteczek, możemy mieć dwa przykłady.
Przykład 1: Weźmy przypadek cząsteczka wody i cząsteczka dwutlenku węgla. Już samo napisanie wzoru chemicznego dla wody, która jest H 2 O i dla dwutlenku węgla, sprawia, że myślisz, że kształt obu związków byłby identyczny, ponieważ mają podobny wzór. Jeden atom centralny jest wspólny dla 2 atomów peryferyjnych. Należy jednak wziąć pod uwagę, że CO\_2 jest cząsteczką w kształcie wkładki, jak pokazano poniżej. Zatem każdy moment dipolowy utworzony przez atom tlenu po jednej stronie jest również tworzony przez atom tlenu po drugiej stronie, a ponieważ te dwa momenty dipolowe są w przeciwnym kierunku, znoszą się wzajemnie, powodując, że CO\_2 jest związkiem niepolarnym.
Podobnie można założyć dla cząsteczki wody. Jednak istnienie pojedynczej pary elektronów na atomie tlenu po utworzeniu cząsteczek wody powoduje, że cząsteczka nieco się wygina.
Ponieważ geometria cząsteczki nie jest liniowa, można powiedzieć, że moment polarny wywołany przez 2 atomy wodoru nie znosi się nawzajem, czyniąc wodę cząsteczką polarną, ze skutecznym momentem dipolowym, jak pokazano poniżej.
Przykład 2: Weźmy przykład 2 cząsteczki takie jak trifluorek boru (BF\_3) i trichlorek boru (BCl\_3). Omówiliśmy już, że fluor i chlor mają różne elektroujemności i to właśnie sprawia, że HF i HCl różnią się polaryzacją. Jednak w przypadku BF\_3 i BCl\_3 atomy halogenu (fluoru i chloru) są rozmieszczone wokół atomu boru pod kątem 120 ° W rezultacie każdy moment dipolowy utworzony przez jeden z atomów halogenu jest anulowany przez pozostałe dwa atomy halogenu, pozostawiając cały związek jako niepolarny.Więc nawet jeśli pojedyncze wiązania mają momenty dipolowe, a dla tych dwóch związków wartości te były różne, biorąc pod uwagę kształt geometrycznie stabilny, związki te są niepolarne.
Teraz ma znaczenie w dłoni, dlaczego CHCl\_3 lub chloroform polarny?
Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy zobaczyć kształt cząsteczki chloroformu.
Tutaj czarny atom to węgiel, biały atom w wodorze, a zielony to chlor. Również atomy są ułożone w taki sposób, że tworzą czworościan. Obecnie w chemii cząsteczki w kształcie czworościanu są geometrycznie niepolarne. Jednak jest to ważne tylko wtedy, gdy wszystkie cząsteczki są takie same, tj. , jeśli wszystkie atomy wokół atomu węgla byłyby chlorem, utworzyłby CCl\_4, który nie jest -polarna cząsteczka.
Ale tutaj mamy 2 różne zestawy wiązań. Jedno to wiązanie C – Cl, a drugie to wiązanie C – H. Porównując elektroujemności tych 3 pierwiastków, Cl jest bardziej elektroujemny niż C, który jest bardziej elektroujemny niż H. Tak więc węgiel próbuje przyciągnąć elektrony bardziej na swoją stronę z wodoru, a chlor próbuje przyciągnąć więcej elektronów na swoją stronę z węgla.
Powoduje to wypadkowy moment dipolowy w kierunku atomów chloru, jak pokazano na powyższym rysunku.
Powodem, dla którego powiedziałem to wszystko, jest to, że ze względu na różnicę w elektroujemności różnych związków cząsteczkę chloformu można nazwać cząsteczką polarną. Jednakże, ponieważ kształt cząsteczki jest bliski bycia tetraedrycznym, powoduje to zmniejszenie momentu dipolowego, a zatem chloroform nie jest tak polarny jak cząsteczka wody lub wyżej wspomniane cząsteczki HF i HCl. Krótko mówiąc, jest to cząsteczka polarna, ale nie jest to silna cząsteczka polarna.