Molekül ist ein Dipol? Ja oder nein?
Die Frage steht ja eigentlich schon oben. Woher erkenne ich, ob ein Molekül ein Dipol ist oder nicht?
3 Antworten
schnell erledigt in zwei einfachen Schritten:
1) Besteht das Molekül aus verschiedenen Atomen mit deutlich unterschiedlicher EN? Das ist praktisch immer gegeben, wenn F-O-N-Cl beteiligt ist. Dann gibt es im Molekül zwangsläufig unterschiedliche Ladungsschwerpunkte.
2) Fallen die Ladungsschwerpunkte zusammen? Wenn nicht, ist es ein Dipol.
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Beispiele, die in Prüfungen gern genommen werden sind H2O und CO2. Letzteres ist linear und die LS fallen daher zusammen.
m.f.G.
anwesende
Mit Dipol meinst du wahrscheinlich polare Moleküle.
Polare Moleküle haben in sich ein Ungleichgewicht, was die Verteilung der Bindungselektronen betrifft. Das Atom mit der größeren Elektronegativität zieht die Bindungselektronen stärker an sich. Es entsteht dort der negative Pol. Am gegenüberliegenden Ende befindet sich dann der positive Pol. Beispiel: Das Wassermolekül H2O ist ein gewinkelter Dipol (Wasserstoffseite positiv, Sauerstoffseite negativ), der andere Wassermoleküle anzieht.
Unpolare Moleküle enthalten Elemente mit annähernd gleicher Elektronegativität, es kommt in der Bindung zu keiner wesentlichen Verschiebung von Elektronen. Unpolar ist ein Molekül auch, wenn es symmetrisch aufgebaut ist. Beispiel: Das Kohlenstoffdioxidmolekül CO2 bildet eine Linie. Die höhere Elektronegativität des Sauerstoffs auf beiden Seiten hebt sich gegenseitig auf.
Wobei es noch Spezialfälle wie Ozon gibt. Das Molekül ist ja ein Dipol.
Ein Dipol liegt immer dann - und nur dann - vor, wenn die Ladungsschwerpunkte nicht zusammenfallen.
Wenn ein Molekül aus 2 Atomen besteht, die demselben Element angehören, hat man natürlich keinen Dipol - das Molekül ist ja symmetrisch.
Wenn ein 2-atomiges Molekül aus Atomen besteht, die verschiedenen Elementen angehören, hat man einen Dipol - soweit ich weiß, gibt es keine 2 Elemente, deren Atome Elektronen gleich stark zu sich "herüberziehen" (Elektronegativität).
Wenn man 3 Atome hat, von denen die beiden äußeren demselben Element angehören und das mittlere einem andern, kommt es darauf an, ob das Molekül gewinkelt (geknickt) ist. Wenn man sich mit Elektronenverteilungen etwas auskennt, kann man das einem Molekül oft ansehen. Z. B. liegen zwei Doppelbindungen an ein und demselben Atom typischerweise exakt gegenüber, wie beim Kohlenstoffdioxid; Kohlenstoffdioxid ist deshalb kein Dipolmolekül. Einfachbindungen an einem Atom stehen sich üblicherweise nicht gegenüber, deshalb ist z. B. Wasser ein Dipol.
Beim Wasser kommt noch hinzu, dass der Sauerstoff freie Elektronenpaare hat (die dazu noch dem Wasserstoff gegenüber stehen), Wasserstoff aber nicht.
Je größer das Molekül ist, desto komplizierter wird die Abschätzung. Z. B. hat Propan (C3H8) ein kleines Dipolmoment, Benzol (C6H6) aber nicht. Bei Propan kann man aus den Einzelbindungen erraten, dass es gewinkelt ist, und daraus, dass es vermutlich ein Dipolmoment hat (ein sehr kleines, weil die Elektronegativitäten von Wasserstoff und Kohlenstoff nicht weit auseinanderliegen). Bei Benzol muss man wissen, dass es völlig eben ist, dann kann man erraten, dass es völlig unpolar ist.
Ergänzung: Ein Molekül ist ein Dipol, wenn das Molekül asymmetrisch ist und somit eine positive und eine negative Seite haben kann (z.B. Wasser), also nicht symmetrisch ist (z.B. CO2). Dazu muss die Elektronegativitätsdifferenz zwischen den einzelnen Bindungspartner groß genug sein (ΔEN etwa ab 0,6 bis 1,7), sodass die Bindungselektronen dauerhaft ungleich verteilt sind.
https://www.sofatutor.ch/chemie/videos/polare-atombindung-1