Wie erkennt man ob ein molekül ein dipol hat oder nicht?

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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).

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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

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Kommentar von indiachinacook
12.12.2015, 19:24

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.

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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.

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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

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Kommentar von indiachinacook
12.12.2015, 19:27

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.


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Das erkennt man an der Elektronegativität. Die steht im Periodensistem

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Kommentar von indiachinacook
12.12.2015, 19:31

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?

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Kommentar von ThomasJNewton
12.12.2015, 20:48

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.

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