Je voda polární nebo nepolární?
Co je to polarita?
Polarita je termín používaný v elektřině, magnetismu a elektronické signalizaci. V chemii, polarita vysvětlí vytvoření svazků mezi atomy kvůli sdílení elektronů. Polární molekuly vznikají, když jeden z atomů působí silněji na elektrony ve vazbě. Ve skutečnosti, atomy jsou více přitahovány k tomuto atomu než jiný atom, který vede k mírné nerovnováze poplatku.
Jak lze určit polaritu?
Stanovení polarity se provádí pomocí koncepce známé jako elektronegativita. Elektronegativita je způsob vyjádření tendence atomu přitahovat elektrony v chemické vazbě. Vypočítá se tak, že se získají rozdíly v elektronových negativech dotyčných atomů. Pokud je rozdíl mezi 0, 4 a 1, 7, pak je vazba popsána jako polární. Pokud je rozdíl menší než 0, 4, potom je vazba nepolární kovalentní. To znamená, že mezi atomy bude rovnoprávné sdílení elektronů. Naopak, pokud je rozdíl nad 1, 7, pak vazba obsahuje iontový charakter.
Je voda polární nebo nepolární?
Voda je polární molekula, protože má nerovnoměrné sdílení elektronů. Voda je chemicky psaná jako H 2 O znamenat, že sestává z atomů vodíku a kyslíku. Vodík je číslo jedna v periodické tabulce, zatímco kyslík je číslo 14. Jako výsledek, konfigurace kyslíku je 2.8.4 zatímco to vodíku je 1. Když dva atomy vodíku se spojí s jedním atomem kyslíku, dva ven čtyř elektronů v kyslík tvoří silnou vazbu ve vodě. Výsledný efekt je, že existuje nerovnoměrné sdílení elektronů, protože dva elektrony zůstávají nevyužité. Konec vodíku se stává částečně pozitivním, zatímco konec kyslíku je částečně negativní. Kromě toho má atom kyslíku silnější přitažlivou sílu, a proto k němu přitahuje více atomů. Následně vzniká v molekule nábojová nerovnováha. Kromě vody je fluorovodík také polární molekulou.
Na rozdíl od vody vznikají nepolární molekuly ve dvou případech. Za prvé, mohlo by to být způsobeno rovným sdílením elektronů mezi atomy. Za druhé, mohlo by to být způsobeno symetrickým uspořádáním polárních vazeb do složitější molekuly, jako je fluorid boritý (BF 3 ). Důležitá skutečnost, že je třeba si uvědomit, že ne každá molekula s polárními vazbami je polární molekula. Příkladem tohoto scénáře je oxid uhličitý (CO 2 ). Oxid uhličitý netvoří nepolární molekulu, protože jeho geometrie je lineární. Dva dipólové momenty se navzájem ruší, což vede k žádnému čistému molekulárnímu dipólovému momentu. Příklady nepolárních sloučenin jsou olej a benzín.
Proč je důležitá polarita vody?
Polarita vody činí vodu speciální látkou, protože přispívá k jedinečným vlastnostem vody. Jedinečné rysy zahrnují jeho hustotu, jeho schopnost rozpustit substance, a jeho držení silných vazeb, které drží molekuly pevně spolu. Tyto vlastnosti vody jí umožňují plnit svou základní funkci udržení života.
Vodní schopnost rozpustit látky
Protože voda má jak nabité, tak i záporně nabité ionty, může látky rozpustit. Například sůl, která se chemicky nazývá chlorid sodný, se často rozpouští ve vodě. Stává se, že kladně nabité konce molekul vody přitahují záporně nabité chloridové ionty. Na druhé straně záporně nabité konce přitahují kladně nabité kladné ionty sodíku. Ponořená sůl ve vodě vede k oddělení iontů chloridů sodného molekulami vody. Proto se sůl rozpouští ve vodě.
Hustota vody při zmrazení
Hustota ledu je obvykle menší než hustota vody, což vede k ledu plovoucímu na vodě. Důvodem je to, že molekuly vody zamrzlé vody jsou dále od sebe, ale pevně k sobě drží vodíkovou vazbu. Chladicí teploty proto vedou ke zvýšení hustoty vody, ale pouze na čtyři stupně Celsia. Poté se hustota snižuje a když dosáhne nuly nebo níže, je lehčí než voda. Led pak může plavat ve vodě, čímž podporuje mořský život.
Silné vazby ve vodě
Silné vazby, které drží molekuly vody společně přispívají k jeho jedinečným fyzikálním vlastnostem. Pevně zadržené molekuly vedou k velmi vysokým bodům varu a tání vody.
