Wie erkennt man ob ein molekül ein dipol hat oder nicht?
Ich bin in der 9. klasse, Chemie.
Frage steht oben und wie hängt das damit zusammen ob ein molekül un-/polar ist?
5 Antworten
Die Frage kommt immer wieder. Die Antworten auch, und zwar meistens die falschen.
Die richtige Antwort ist: Von der Symmetrie der (dreidimensionalen) Molekülstruktur. Wenn ein Molekül mehr als Cnv-Symmetrie hat (das heißt, mehr Symmetrie als eine Drehachse und dazu parallele Spiegelebenen), dann kann es kein Dipolmoment haben. Pyramidenförmige Moleküle sind also die höchstsymmetrischen, die ein Dipolmoment haben können.
Wenn die Symmetrie ein Dipolmoment erlaubt, dann wird dieses in der Regel groß ausfallen, wenn sehr polare Atombindungen vorliegen (also Bindungen zwischen Atomen mit stark verschiedener Elektronegativität). Das gilt meistens, aber wirklich verlassen kann man sich auf diese Regel nicht.
Umgekehrt: Wenn ein Molekül nur aus unpolaren Bindungen aufgebaut ist, dann kann man sich die Symmetrieanalyse auch sparen und einfach sagen: Das Dipolmoment ist entweder Null oder klein, aber jedenfalls nicht groß. Manchmal reicht das (z.B. bei Kohlenwasserstoffen: Geradkettige Alkane haben ein Dipolmoment, wenn die Anzahl der C-Atome ungerade ist, sonst keines; aber es ist in jedem Fall klein, und deshalb gelten sie als unpolar).
http://www.gutefrage.net/frage/wann-dipol-wann-nicht
ΔEN = 0 -> unpolare Bindung -> keine Ladungsverschiebungen
ΔEN ≤ 1,7 = polare Bindung -> Ein Atom beansprucht Elektronenpaare stärker als das andere
außer bei z.B. CCl4, da der Ladungsschwerpunkt genau in der Mitte liegt
außer bei z.B. CCl4, da der Ladungsschwerpunkt genau in der Mitte liegt
Damit machst Du die Hauptregel zur Ausnahme. Ein permanentes Dipolmoment liegt dann und nur dann vor, wenn die Schwerpunkte der positiven und negativen Ladungen nicht zusammenfallen. Und ob das der Fall ist oder nicht, wird nur durch die Symmetrie des Moleküls bestimmt.
Alles andere ist Gedöns und betrifft nur die Frage, ob das Dipolmoment (wenn es denn von Null verschieden ist) groß oder klein ist.
Du bist noch am Anfang mit den Chemiekenntnissen, und deshalb muss ich Deine Frage zuerst noch etwas "zerpflücken". Soll sie heißen:
a) Wie erkennt man, ob in einem Molekül polare Bindungen vorliegen?
b) Wie erkennt man, ob ein Molekül ein Dipolmolekül ist?
Ich nehme an, dass es bei Dir auf die Frage b) hinausläuft.
Wie Dir indiachinacook schon beschrieb, ist dies sehr kompliziert und für den Chemieanfänger noch nicht durchschaubar. Du kannst nur bei zweiatomigen Molekülen, wie z.B. H-H oder H-Cl sagen, ob sie polar oder unpolar sind. Dazu benötigst du die Elektronegativitätsangabe (EN) für diese Atome. Ist die Differenz ΔEN = 0, dann ist die Bindung unpolar und damit die Verbindung insgesamt unpolar.
Ist ΔEN > 0, dann liegt eine polare Bindung vor und die Verbindung ist ein Dipol.
Aber wie schon indiachinacook andeutete: Bei sehr kleinen ΔEN-Werten (0,1-0,3) spricht man großzügig auch noch von einer unpolaren Bindung.
Das erkennt man an der Elektronegativität. Die steht im Periodensistem
Machen wir mal den Test, ob Deine Aussage richtig sein kann. Nehmen wir CO₂ als Beispiel.
Elektronegativität: C 2.5, O 3.5. Dipolmoment ja oder nein?
Sehr schönes Beispiel. Das Dipolmoment von O₃ ist viermal so groß wie das von CO, und unendlich mal größer als das von CO₂. Das soll mir mal jemand auf der Basis von Elektronegativitäten erklären.
alle Atome haben Elektronegativitätswerte, wenn nun in einem Molekül zwei Atome miteinander verbunden sind, dann zieht das Atom mit der höheren Elektronegaivität das Elektronenpaar zu sich, wenn der Unterschied zwischen den beiden Elektronegaivitätswerten dann groß genug ist und nicht durch andere Elektronenverschiebungen relativiert wird, dann kommt es zur ausbildung eines Dipolmoleküls.
Ich hoffe ich konnte dir damit helfen
Es gibt Hunderte Moleküle mit polaren Bindungen aber ohne permanentes Dipolmoment. Ein paar Beispiele: p-Chinon, Butadion, 1,3,5-Trihydroxybenzol, Octanitrocuban, SiCl₄, SF₆, HgCl₂, CO₂, Mellitsäureanhydrid, Adipinsäure, meso-Weinsäure, trans-Diimin.
wie gesagt, kann sich der Effekt auch relativieren, wenn die anderen Elektronenverschiebungen nicht mitspielen
Dann nimm einfach mal O₃, Ozon.
Das hat ein Dipolmoment, obwohl es aus 3 O-Atomen besteht.
Aüßerdem kann man die EN nicht einfach ablesen, denn sie hängt auch von den Bindungsverhältnissen ab.
sp-hybridisierter Kohlenstoff hat z.B. eine höhere EN als sp³-hybridisierter.
Deswegen ist Ethin, Acetylen, merklich sauer, jedenfalls deutlich sauer als Ethan.