Kann ein Atom ein permanenter Dipol sein?
Hallöchen,
ich habe eine Frage, welche ich gerne kurz klären will. Ich versuche gerade Dipole und den Begriff polarisierte Atome zu verstehen.. VIelleicht ist das common sense, aber sowas besitze ich nicht, sobald es um Chemie geht. Kann mir jemand sagen wo mein Denkfehleriegt
Wann ist ein einzelnes Atom polarisiert? Ich kenne polare und unpolare Atombindungen also Moleküle, die ich aufgrund ihrer Elektronennegativitätsdifferenz voneinander unterscheiden kann... Aber ein einzelnes Atom hat ja nur ein eine Elektronennegativität... nix da um Differenz zu bilden. (Soweit ich gelesen habe ist ein einzelnes Atom polarisiert wenn sich hier Partialladungenbilden, also diese Ladungsschwerpunkte nicht aufeinanderfallen... aber sie MÜSSEN bei einem einzelnen Atom ja aufeinanderfallen... Ein einzelnes Atom ist ja symmetrisch und ich habe nämlich als es um Dipole ging gelernt, dass Moleküle, die die symmetrisch sind schonmal keine Dipole sind, da die Ladungsschwerpunkte dort aufeinanderfallen.)
Ich bin für jede Antwort sehr dankbar, aber bitte schreibt mir nicht in einem zu komplizierten Fachdeutsch... ich bin erst am Anfang meines zweiten Jahres in Chemie.
2 Antworten
Ein einzelnes Atom kann keinen permanenten Dipol haben. Betonung auf permanent. Ein temporärer Dipol geht aber sehr wohl. Elektronen sind keine festen Kugeln die in Kreisbahnen um den Kern fliegen. Das sind eher Wahrscheinlichkeitswolken die in einem schwankenden Abstand um den Kern herum "wabern", salopp gesagt. Jetzt kann es natürlich passieren, dass diese Wolke durch die Fluktuationen mal auf eine Seite des Atoms rutscht. Jetzt hast du eine ungleichmäßige Ladungsverteilung und damit einen Dipol. Dieser Dipol kann jetzt auch in benachbarten Molekülen Dipole erzeugen (das nennt man auch induzieren). Und diese beiden Dipole ziehen sich dann an. Das ist die Grundlage der van der Waals Wechselwirkung als zwischenmolekulare Kraft. Logischerweise verschwinden diese Dipole aber mit der Zeit auch wieder bzw. bilden sich neu.
Übrigens kann ein einzelnes Atom zwar keinen permanenten Dipol haben, aber einen permanenten Monopol. Und zwar dann wenn es mehr oder weniger Elektronen hat als Protonen im Kern, es also ein Ion ist.
Ein einzelnes Atom ist im Allgemeinen nicht polarisiert, da die Elektronen im Atom symmetrisch um den Kern verteilt sind und es daher keine ungleichen Ladungen gibt, die zu einer Polarisierung führen könnten. Polarisierte Atome entstehen erst durch Wechselwirkungen mit anderen Atomen oder Molekülen, beispielsweise durch die Bildung von chemischen Bindungen. In diesen Fällen können die Elektronen so verteilt werden, dass sich ungleiche Ladungen ergeben und das Atom polarisiert wird. Dipole entstehen, wenn sich zwei Atome oder Moleküle mit unterschiedlichen Elektronenverteilungen verbinden und dabei ein Pol mit positiver Ladung und ein Pol mit negativer Ladung entstehen. Dabei ist es irrelevant, ob es sich um ein einzelnes Atom oder um ein Molekül mit mehreren Atomen handelt.
Polarisierte Atome können sehr wohl auch ohne zutun von außen entstehen.