3 spôsoby určenia polarity molekuly

Molekuly sú skupiny atómov, ktoré sú navzájom spojené. Niekedy sú molekuly viazané spôsobom, ktorý nerovnomerne rozdeľuje náboj a vytvára 2 póly (1 kladný a 1 záporný). Keď sa to stane, molekula sa považuje za polárnu. Polaritu molekuly môžete určiť analýzou jej väzieb, skúšaním jej interakcie s inými polárnymi látkami alebo pozorovaním jej reakcie na elektromagnetické pole.

Metóda 1 z 3:Kreslenie Lewisových bodových štruktúr


Napíšte symboly všetkých atómov v molekule. Atómové symboly pre atómy nájdete v periodickej tabuľke. Tieto symboly sa používajú na znázornenie každého atómu v Lewisovej bodovej štruktúre. Dbajte na to, aby ste nezamenili symboly, pretože by to spôsobilo zmätok.[1]

  • Ak sa napríklad pozeráte na molekulu vody, vypíšete O, H a H.


Nájdite centrálny atóm. Centrálny atóm je atóm, na ktorý sú viazané všetky (alebo aspoň väčšina) ostatných atómov. Tieto atómy môžu, ale nemusia byť spojené aj medzi sebou. Pravidlom je, že centrálne atómy sú zvyčajne atómy s nízkou elektronegativitou.[2]

  • Molekula vody tento všeobecný trend porušuje, pretože atóm kyslíka (elektronegatívnejší atóm v molekule) je stredovým atómom.
  • Oxid uhličitý je príkladom molekuly, ktorá sa riadi trendom, že stredové atómy sú menej elektronegatívne. V tomto prípade je centrálnym atómom uhlík.


Pridajte všetky väzby. Na určenie počtu a typu prítomných väzieb použite pravidlo oktetu. Každý atómový obal by mal obsahovať 8 elektrónov, aby bola molekula stabilná. Niektoré atómy môžu byť na tento účel viazané dvoj- alebo trojito.[3]

  • V molekule vody pridajte jednoduchú väzbu od kyslíka k obom vodíkom. Vodíky nie sú navzájom viazané.


Zahrňte neviazané elektróny. Hoci väčšina elektrónov sa používa vo väzbe, niektoré atómy majú súbor nevazebných elektrónov. Tieto elektróny by mali byť zahrnuté aj v Lewisovej štruktúre, pretože sú veľmi dôležité pri určovaní polarity. Všetky elektróny (viazané aj neviazané) znázornite bodkami okolo príslušných atómov.[4]

  • Kyslík má 2 osamelé párové elektróny. To znamená, že sa nepoužívajú na spájanie, ale zostávajú pripevnené ku kyslíku.


Vyhľadajte dipóly. Dipól existuje vtedy, keď sú elektróny nerovnomerne rozložené z jednej strany molekuly na druhú. Ak je to prítomné, potom je molekula polárna. Ak rozloženie vyzerá rovnomerne, molekula je nepolárna.[5]

  • Keďže elektróny sú viac priťahované kyslíkom ako vodíkom, majú tendenciu zhromažďovať sa na tomto konci molekuly. To dáva kyslíku záporný náboj a vodíkom kladný náboj, čím vzniká dipól. Voda je teda polárna.

Metóda 2 z 3: Vloženie látky do rozpúšťadiel


Naplňte kadičku vodou. Voda je polárne rozpúšťadlo. Do čistej kadičky nalejte 100 ml vody. Odložte čarovné slovo bokom, aby ste sa k nemu mohli neskôr vrátiť.[6]


Pridajte nepolárne rozpúšťadlo do novej kadičky. Medzi nepolárne rozpúšťadlá patria napríklad toluén, benzín a oleje. Pridajte 100 ml vybraného nepolárneho rozpúšťadla do inej kadičky. Nechajte túto kadičku sedieť vedľa kadičky s vodou.[7]

  • Mnohé nepolárne rozpúšťadlá patria do kategórie prchavých organických zlúčenín (VOC) a sú pomerne nebezpečné. Pri ich zahrievaní buďte opatrní a vždy noste masku a rukavice.
  • Do druhej nádoby by ste mohli dať napríklad rastlinný olej. Nie je prchavý, ale stále pôsobí ako nepolárne rozpúšťadlo.
  • Acetón je tiež relatívne bezpečné organické rozpúšťadlo, ale stále by ste ho mali držať mimo dosahu ohňa a nosiť masku a rukavice. Acetón je prchavá zlúčenina.


Do každej kadičky vložte rovnaké množstvo látky. Dajte príslušnú látku do kadičky naplnenej vodou a do kadičky naplnenej nepolárnym rozpúšťadlom. Uistite sa, že v každej kadičke používate rovnaké množstvo, aby ste dosiahli konzistenciu. Môžete začať pridaním 10-20 ml do každej novej kadičky.[8]

  • Do každej kadičky môžete dať napríklad 20 ml izopropylalkoholu.


Zmesi miešajte a/alebo zahrievajte. Rozpúšťadlá môže byť potrebné zahrievať alebo miešať, aby sa podnietila interakcia. V takom prípade sa uistite, že rozpúšťadlá miešate a zahrievate na rovnaký stupeň. Zahrievanie organických rozpúšťadiel, ako je toluén, je veľmi nebezpečné a mali by ste byť opatrní.[9]

  • Pri skúšaní izopropylalkoholu nie je potrebné zahrievanie. Stačí miešanie.
  • Ak ohrievate, použite horúcu platňu a ohrievajte pomaly. Neohrievajte organické rozpúšťadlá plameňom.


Nechajte obe kadičky vychladnúť. Keď sa zdá, že látka interaguje s jedným alebo oboma rozpúšťadlami, nechajte každé z nich vychladnúť. To dá látke šancu oddeliť sa od rozpúšťadla, ak nie je kompatibilná. Aj vďaka nemu sa vám vzorky ľahšie zvládajú.[10]


Pozorujte výsledky. Pozrite sa, či sa od rozpúšťadla neoddeľujú pevné alebo kvapalné látky. To znamená, že látka nie je kompatibilná s daným rozpúšťadlom. Keďže polárne molekuly sú kompatibilné s polárnymi rozpúšťadlami a nepolárne molekuly sú kompatibilné s nepolárnymi rozpúšťadlami, môžete vyvodiť, že každá látka, ktorá sa rozpúšťa vo vode, je polárna. Každá látka, ktorá sa nerozpúšťa vo vode, ale rozpúšťa sa v benzíne, toluéne, acetóne alebo inom nepolárnom rozpúšťadle, je nepolárna.[11]

  • Po ustálení oboch kadičiek si všimnite, že izopropylalkohol sa úplne rozpustil vo vode. V druhej kadičke však budú 2 odlišné vrstvy, v ktorých sa alkohol oddelil od rastlinného oleja. To ukazuje, že izopropylalkohol je polárny.

Metóda 3 z 3:Pôsobenie na molekuly pomocou elektromagnetizmu


Priblížte látku k magnetu. Ak látku priblížite k magnetu alebo magneticky nabitému predmetu, môžete zistiť, či je polárna alebo nepolárna. Položte látku na lavicu a priblížte magnet. Nedotýkajte sa látky magnetom.


Vyhľadajte akúkoľvek interakciu. Ak je magnet priťahovaný alebo odpudzovaný, vaša látka je polárna. To však neznamená, že látka je nepolárna, ak magnet neinteraguje. Niektoré polárne molekuly nie sú dostatočne polarizované na to, aby interagovali so slabým magnetom.

  • Ak máte napríklad tečúci prúd vody, magnet spôsobí, že sa prúd ohne smerom od magnetu. Toto ukazuje jasnú interakciu.


Zahrejte danú látku v mikrovlnnej rúre. Mikrovlny fungujú tak, že pomocou vysokofrekvenčného elektromagnetického žiarenia spôsobujú rotáciu polárnych molekúl. Otáčanie vytvára trenie, ktoré vytvára teplo. Ak chcete otestovať polaritu vašej látky, vložte ju do mikrovlnnej rúry.[12]

  • Do mikrovlnnej rúry nikdy nevkladajte kovy, horľaviny ani výbušniny.
  • Ak dáte vodu do mikrovlnnej rúry, zistíte, že sa zohrieva. Je polárny.
  • Ak skúsite dať detský olej do mikrovlnnej rúry, všimnete si, že mikrovlnná rúra ho zrejme neohrieva veľmi dobre. Je nepolárna.

  • Pozorujte látku. Hľadajte známky deformácie alebo topenia. Skontrolujte, či je látka horúca. Ak na látku pôsobila mikrovlnka, je polárna.[13]

    • Keď sa zapne mikrovlnná rúra, látka bude vystavená žiareniu. Ak ide o polárnu látku, žiarenie spôsobí, že sa molekuly roztočia (hoci to nebude viditeľné). Ak je látka nepolárna, mikrovlny budú mať malý účinok.
  • Referencie