Kemisk polaritet

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Et ofte benyttet eksempel på en polær forbindelse er vand (H2O). Elektronerne fra vands hydrogenatom er stærkt tiltrukket af oxygenatomet og er tættere på oxygens atomkerne end til hydrogenkernen. Derfor har vand en relativt stærk ladningsforskydelse – den er stærkt polariseret – med en negativ midte (rødlig) og er dermed positivt ladet ved enderne (blålig).

I kemi refererer polaritet til en ladningsforskydelse inden for et molekyle, hvormed én eller flere dele af molekylet bliver en anelse negativt og resten positivt. Denne polarisering skyldes forskel i elektronegativiteten mellem de forskellige komponenter af molekylet samt asymmetrien i strukturen.

Polære stoffer[redigér | redigér wikikode]

Et polært stof er et stof der har en positivt elektrisk ladet ende (+pol) og en negativt elektrisk ladet ende.

At vand er polært skyldes forskellen i elektronegativitet mellem hydrogen og oxygen. Oxygen har en elektronegativitet på 3,44 mens hydrogen ligger på 2,2. Elektronskyen er således forskudt fra hydrogen over mod oxygen, hvilket gør hydrogenatomerne en smule positivt ladede i forhold til oxygen. Kombineret med at atomerne danner en vinkel, dannes der således en negativ pol i 'oxygenenden', mens der i den ende, hvor de to H-atomer sidder, dannes en positiv pol.

Upolære stoffer[redigér | redigér wikikode]

Et upolært stof er et stof der ikke indeholder grundstoffer med tilstrækkelig stor forskel i elektronegativitet til at danne en positivt elektrisk ladet ende og en negativt elektrisk ladet ende. Upolære stoffer kan desuden ikke danne hydrogenbindinger.

Det vil altså sige at hvis et stof er polært, betyder det at det har en lille elektrisk ladet pol i den ene ’ende’ og en modsat ladet pol i den anden. F.eks. er vand et polært stof, og et sådant molekyle kaldes en dipol. Det består af to hydrogenatomer og et oxygenatom (se bilag 2). Hydrogenatomerne er positivt ladede, oxygenatomet er negativt ladet, og det er tiltrækningen mellem plus og minus, en intramolekylærbinding, der kaldes en polærbinding, fordi den indeholder to modpoler. Tilsammen ophæver ladningerne hinanden, så H2O som helt molekyle ikke har nogen ladning, men på grund af den vinkel hvori hydrogenatomerne sidder på oxygenatomet, kommer der overvægt af positiv ladning i den ene ende af molekylet, hvor hydrogenatomerne sidder og modsat, negativ ladning, i den anden ende på grund af oxygenatomet.

At hydrogenatomerne sidder i den vinkel på 104,45˚ som de gør, skyldes at det er den vinkel, der kræver mindst energi at opretholde.

Elektronegativiteten har også noget at sige, når man snakker om polaritet. At vand er polært skyldes nemlig også forskellen i elektronegativitet imellem oxygen og hydrogen. Oxygen har en elektronegativitet på 3,5 mens hydrogens ligger på 2,1. Skalaen med samme navn er opfundet af Linus Pauling tilbage i 1932 og går fra 0-4. Ladningerne markeres med lille delta minus (δ-) og lille delta plus (δ+), og upolære stoffer har en forskel i elektronegativitet på under en halv, mens polære stoffer har en forskel på mellem en halv og to. Elektronskyen er altså forskudt fra hydrogen over til oxygen, fordi det er den der trækker mest i elektronerne, og det bevirker at hydrogenatomerne bliver en smule positivt ladede i forhold til oxygen.

Vand kan blande sig med andre polære stoffer, fordi molekylernes negative pol tiltrækkes af en positiv pol ved det andet stof og omvendt.


Eksempelvis er heptan (dvs. rensebenzin) et upolært stof der bruges som opløsningsmiddel for andre upolære stoffer som f.eks. fedtstof.


Et upolært stof er, modsat polære stoffer, et symmetrisk molekyle. Ladningsfordelingen er altså symmetrisk, og der opstår ikke poler i nogen ’ender’. Et upolært stof kunne f.eks. være det organiske opløsningsmiddel pentan, der består af 5 kulstofatomer og 12 hydrogenatomer. Det er opbygget som en lang kæde, udelukkende med enkeltbindinger, og atomerne sidder i tetraedervinklen på 107˚ i forhold til hinanden. Pentan er et alkan, og altså en organisk (kemisk) forbindelse, hvilket vil sige, at det hører under hovedgruppen carbonhydrider. Pentan indeholder udelukkende hydrofobe CH-grupper, som gør molekylet vandskyende. Da pentan har symmetrisk ladningsfordeling, skulle man tro, at det ikke kunne blande sig med noget, men der kommer hele tiden overvægt af elektroner, som konstant er i bevægelse i enten den ene eller den anden ende af molekylet. De negative elektroner bevirker, at der opstår en pol i denne ende, og så opstår der selvfølgelig en modsat pol i den anden ende, men fordi elektronerne hele tiden vibrerer, skifter polariseringen konstant. Der opstår altså midlertidige dipoler som påvirker et nabomolekyle, og der sker en ny dipolarisering. Tiltrækningen mellem de skiftende polariseringer er nok til at få et andet upolært stof til at hænge sammen med pentan, og det kan derved gå i forbindelse med andre stoffer. Disse kræfter kaldes londonkræfterne og bindingerne, der bliver dannet hedder londonbindinger. Upolære stoffer er også stoffer, som ikke indeholder grundstoffer med tilstrækkelig stor forskel i elektronegativitet til at danne en positivt elektrisk ladet og en negativt elektrisk ladet ende.

Intermolekylære kræfter[redigér | redigér wikikode]

Polære molekyler danner især dipol-dipol bindinger men også nogle gange hydrogenbindinger.

Upolære molekyler danner Londonbindinger.