TEMA 7. Bindingsdipolmoment. Molekylens dipolmoment. Hydrogenbinding.
Målet for bindingens polaritet er dens dipolmoment μ:
μ = e l,
hvor e er elektronens ladning, og l er afstanden mellem centrene for den positive og negative ladning.
Dipolmomentet er en vektorstørrelse. Begreberne "bindingsdipolmoment" og "molekylens dipolmoment" er kun ens for toatomige molekyler. Molekylens dipolmoment er lig med den vektorielle sum af dipolmomentene for alle bindingerne. Derfor afhænger molekylens dipolmoment i flermolekylære forbindelser af dens struktur.
I det lineære molekyle CO2, for eksempel, er hver C–O-binding polar. Imidlertid er CO2-molekylet i sin helhed upolart, fordi dipolmomentene for bindingerne ophæver hinanden (figur 5.4). Molekylets dipolmoment m = 0.
I det vinkelformede molekyle H2O er de polære H–O-bindinger arrangeret i en vinkel på 104,5°. Den vektorielle sum af dipolmomentene for de to H–O-bindinger kan repræsenteres ved en diagonal af et parallelogram (figur 5.4). Som følge heraf er molekylets dipolmoment m ikke nul.
Figur 5.4. Dipolmomenterne for molekylerne CO2 og H2O

Eksempel 1. Bestem hvilke af de følgende molekyler F2, HF, BeF2, BF3, PF3, CF4 der er polære.
Løsning: Toatomige molekyler dannet af identiske atomer (F2) er upolare, mens de dannet af forskellige atomer (HF) er polære. Polariteten af molekyler bestående af tre eller flere atomer bestemmes af deres struktur. Strukturen af molekylerne BeF2, BF3, CF4 forklares med hybridisering af atomorbitale (henholdsvis sp-, sp2- og sp3-hybridiseringer). Den geometriske sum af dipolmomentene for E–F-bindingerne i disse molekyler er nul, så de er upolære.

Når molekylet PF3 dannes, sker der en overlapning af de tre p-orbitaler fra fosforatom med de elektroniske p-orbitaler fra de tre fluor atomer. Som følge heraf får molekylet en pyramidal struktur. Vi når til samme konklusion, hvis vi bruger sp3-hybridisering med deltagelse af et ikke-delt elektronpar til at forklare strukturen af PF3. Den samlede dipolmoment for P–F-bindingerne er ikke nul, og derfor er molekylet polært.

Eksempel 2. Karakteriser valensmulighederne for oxygen- og selenatomerne.
Løsning: Elektronformlen for oxygenatomet er 1s22s22p4. På den yderste elektronskal er der seks elektroner, to af dem er uparrede. Derfor er oxygen tovalent i sine forbindelser. Dette er den eneste mulige valensstilstand for oxygenatomet, da der ikke findes d-orbitaler hos elementer i den anden periode.

For selenatomet, som er i den fjerde periode, er der udover s- og p-orbitaler også d-orbitaler på den yderste elektronskal, som elektronpar kan overføre til ved excitation. Derfor, ligesom med svovlatomet (figur 5.9), kan selen i sine forbindelser være ikke kun tovalent, men også fire- og seksvalent.

Eksempel 3. Arranger molekylerne NH3, H2O, SiH4, PH3 efter stigende længde af kemiske bindinger mellem element og brint.
Løsning: Bindingens længde stiger med atomradiusen af det atom, der er bundet til brintatomet. Molekylerne arrangeres i rækkefølge efter stigende længde af bindingen som følger: H2O, NH3, PH3, SiH4.

Eksempel 4. Arranger molekylerne O2, N2, Cl2, Br2 efter stigende energi for den kemiske binding.
Løsning: Bindingens energi stiger med dens længde og øgede bindingens orden. Derfor er den enkeltbinding, der findes i klormolekylet, stærkere end den i brommolekylet. Den dobbeltbinding, der findes i iltmolekylet, er stærkere end enkeltbindingen i klormolekylet, men svagere end tripelbindingen i kvælstofmolekylet. Som følge heraf stiger energien af den kemiske binding i rækkefølgen: Br2, Cl2, O2, N2.

Eksempel 5. Bestem hvilken type krystallinsk gitterstruktur de følgende stoffer har: grafit, zink, zinkchlorid, fast kuldioxid.

Løsning: Grafit, ligesom diamant, har et atomisk krystallinsk gitter, mens zink har et metallisk krystallinsk gitter. Zinkchlorid har et ionisk krystallinsk gitter. I noderne af den krystallinske struktur af fast kuldioxid (CO2) findes CO2-molekyler, så stoffet har et molekylært krystallinsk gitter i fast form.

Bestem hvilke af de følgende molekyler CO, CO2, C2H2, H2S, PH3, Cl2 der er upolære.

5.2.
Karakteriser valensmulighederne for fluor- og bromatomerne.

5.3.
Arranger molekylerne Cl2, Br2, O2, N2 efter stigende længde af den kemiske binding.

5.4.
Arranger molekylerne H2O, H2S, H2Se, H2Te efter stigende energi af den kemiske binding mellem element og brint.

5.5.
Bestem hvilken type krystallinsk gitterstruktur de følgende stoffer har: jern, silicium, jod, calciumfluorid.

Hvordan C# Håndterer Interoperabilitet, Sikkerhed og Internationalisering i Programudvikling
Hvad betyder det at være alene i et fremmed hus?
Hvordan Rath Deddering og hans mænd håndterer magt og vold i Muleshoe
Kan robotter dømme mennesker uden at krænke deres rettigheder?
Hvordan forstår antropologi menneskets mangfold?
Emne 2: Energileveler og underniveauer i atomer. Multi-elektron atomer
Ionproduktet for vand. Brintionkoncentration og pH-skalaen
Plan for forebyggelse af børns færdselsulykker ved Makarjev Kommunale Skole nr. 2 for skoleåret 2018–2019
Forklaring om oprettelse af vagtgrupper i børnehaver i den kommunale forvaltning af Bolshesosnovsky-distriktet
Ændring af teksten i kvartalsrapporten