Chemia11

C/ą,loczku |») larna, c/yll di poi, lim lak m/ lo/ono hiiMiuny. /u można je rozdzielić jedną płaszczyzną.

!> !> I PollimoM i:/.|:.lci<;/i:k

liii pi/ zauważyliśmy, polaiy/iu pi win/,ni pnw«>du|. pojawienie i w c/ąslce/ce c/ąsikowyeli ładunków dudaliiu li i np miiyi li Ks/I.ill r. slcc/ki ro/slrzyga o tym, jak ładunki Ic są 10/łożone w przestrzeni. Ir li w e/.ąsieczcc biegun ujemny można oddzielie od dodatniego jedi i płaszczyzną, to mówimy, że cząsteczka la jest polarna, czyli jest riipoK Nil przykład z sytuacją laką mamy do czynienia w cząsteczce chlorów, doru HC1:

8+    <?z

H —CII

Miarą polarno-ści cząsteczki jest wartość jej momentu dipolowego.

Ryc. 5.40. Sposób oddzielenia różnoimiennych biegunów w polarnej cząsteczce HCI

Jak widać, ładunek ujemny zgromadzony na atomie chloru można ■ I dzielić płaszczyzną prostopadłą do wiązania wodór-chlor od ładniii u dodatniego na atomie wodoru.

Polarność cząsteczki jest określona przez tak zwany moment dipol., wy. Bardzo polarne cząsteczki mają duże wartości momentów dip. > wych. Moment dipolowy cząsteczek niepolarnych wynosi zero.

Podobnie w cząsteczkach o hardziej skomplikowanej strukturze an. 11 za rozkładu ładunków pozwala określić, czy cząsteczka jest polarna, \ nie. I tak na przykład w cząsteczce wody atom tlenu obdarzony cząsli > > wym ładunkiem ujemnym można oddzielić płaszczyzną od obu atom >\\ wodoru naładowanych dodatnio, zgodnie z poniższym schematem:

Ryc. 5.41. Sposób oddzielenia różnoimiennych biegunów w polarnej cząsteczce Hą

< Mu miom wolny* Ii |mi • h I 11oiiow\( li ii i ilntim III nu powici 111< inny I, u 1111 lik /gmin.ul <>n\ n.i hm .ilomn puwi>dii|ąt |i i /i w ni • ;| polanu)S( i /.j•.11 i k i

Myc 5.42. Model niopol.irnej cząsteczki CO^,

( 7;)slcc/ka llenku węg!a(IV) C0₂ także wykazuje polaryzację wiii-iii Symelryezny kształt cząsteczki nie pozwala jednak na oddzielenie płaszczyzną części dodatniej od ujemnej. Cząsteczka ta nie jest więc dipolem.

W wyniku polaryzacji wiązanie staje się dipolem elektrycznym, czyli układem dwóch rozdzielonych ładunków elektrycznych o przeciwnych nakach. Dipol elektryczny jest wielkością wektorową i dlatego opisuje n; go przez: kierunek, zwrot oraz wartość.

kierunek dipola wyznacza oś łącząca atomy, pomiędzy którymi po ■ .łaje spolaryzowane wiązanie. Zwrot wektora momentu dipolowego umownie przyjmiemy od plusa do minusa, czyli od atomu mniej elektro-u|i innego do atomu bardziej elektroujemnego. Wartość momentu dipolowego jest iloczynem wartości cząstkowego ładunku, powstającego ■\ wyniku polaryzacji wiązania, i jego długości:

jU= 5 ■ l

1'dzie [i to wartość momentu dipolowego wyrażona w C • m (kuli tuih • metr), S to wartość ładunku cząstkowego wyrażona w kulom-hach, / to długość wiązania wyrażona w metrach.

( zęsto dla wygody stosuje się jako jednostkę momentu dipolowego ile baj (D) zamiast C • m:

1 D = 3,33 • Itr³⁰ C • m

Jednostka ta nosi nazwę utworzoną od nazwiska Petera Debeye’a, i licmika, który znacznie się przyczynił do poznania zjawisk związanych polarnością cząsteczek.

Omawiana powyżej cząsteczka chlorowodoru jest dipolem opisywanym przez wektor momentu dipolowego o wartości 1,08 D.

kierunek wektora momentu dipolowego

H

H ^ CII /J. = 1,08 D

Cl

Hyc. 5.43. Wektorowa interpretacja polarności cząsteczki HCI