Tak, CS₂ , dwusiarczek węgla, jest cząsteczką niepolarną, ponieważ ma geometrię liniową z symetrycznym rozkładem elektronów wokół centralnego atomu węgla. Cząsteczki polarne są asymetryczne – albo zawierają wolne pary elektronowe na atomie centralnym, albo mają atomy o różnej elektroujemności połączone wiązaniami. Przykładem cząsteczki niepolarnej (takiej jak CS₂), jest dwutlenek węgla (CO₂), który również ma wiązania polarne, ale jest liniowy, co prowadzi do znoszenia się dipoli.
Jeśli masz trudności ze zrozumieniem polarnej lub niepolarnej natury cząsteczki, skorzystaj z poniższych linków – Ozon (O3) składa się z trzech identycznych atomów tlenu, między którymi nie ma różnicy elektroujemności, ale mimo to jest cząsteczką polarną. Słabe efekty polaryzacji dwóch wiązań HS sumują się w ogólnym (wygiętym kształcie cząsteczki z dwiema wolnymi parami elektronowymi obecnymi na centralnym atomie S. Wolna para elektronowa znajduje się na centralnym atomie azotu), dlatego NH3 przyjmuje asymetryczny, trygonalny kształt i geometrię piramidy.
Ta wiedza jest niezbędna w projektowaniu nowych https://47vscancer.org/ materiałów — rozumieniu procesów biologicznych i rozwijaniu nowych reakcji chemicznych. I do tego to się naprawdę sprowadza. Pozornie prosta odpowiedź – CS₂ jest niepolarny – zaprzecza głębszemu zrozumieniu oddziaływań molekularnych i wiązań. Ponieważ indywidualne momenty dipolowe wiązań w CS₂ znoszą się wzajemnie ze względu na jego geometrię liniową, cząsteczka jako całość posiada wypadkowy moment dipolowy równy zero. Każde wiązanie CS posiada mały moment dipolowy ze względu na niewielką różnicę elektroujemności. Wybór prawidłowej struktury pomaga w zrozumieniu jej właściwości molekularnych i zachowania. Każde wiązanie CS w strukturze Lewisa reprezentuje rząd wiązania 1, odzwierciedlając obecność pojedynczego wiązania między węglem a siarką.
Zrozumienie polarności dwusiarczku węgla wymaga zbadania jego układu atomowego. Tak, dwusiarczek węgla (CS₂) jest nierozpuszczalny w wodzie, ponieważ jest niepolarnym związkiem kowalencyjnym, a woda jest rozpuszczalnikiem polarnym. Pomimo podobnego wzoru do dwutlenku węgla (CO₂), kluczowa różnica tkwi w ich kształtach geometrycznych. Kontrastuje to z dwutlenkiem węgla (CO₂), który jest niepolarny ze względu na swoją liniową strukturę. Dwutlenek siarki (SO₂) jest cząsteczką polarną ze względu na swój wygięty kształt, który powoduje nierównomierny rozkład ładunku.
Cząsteczka zawierająca wiązania polarne może nie mieć żadnej ogólnej polarności, w zależności od jej kształtu. Ze względu na wolną parę atomową na tlenie (struktura H2O jest wygięta), co oznacza, że nie jest symetryczna. Kiedy atomy w cząsteczce nierównomiernie dzielą się elektronami, tworzą tzw. moment dipolowy. Rozbieżność ta wynika ze struktury wiązania potrójnego, gdzie wolne pary atomowe i efekty orbitalne powodują separację ładunków, której wartości elektroujemności nie uwzględniają. W CO wolna para atomowa na węglu częściowo kompensuje przyciąganie ładunku napędzane elektroujemnością w kierunku tlenu, co skutkuje niewielkim dipolem wypadkowym. CO ma moment dipolowy około 0,11 Debye’a, który jest zaskakująco mały, biorąc pod uwagę różnicę elektroujemności między węglem (2,55) a tlenem (3,44).
Omówmy teraz po kolei wpływ powyższych trzech czynników (aby udowodnić), że siarczek karbonylu (COS) jest cząsteczką polarną. Która z poniższych struktur Lewisa najlepiej reprezentuje cząsteczkę polarną? Która z poniższych cząsteczek zawiera wiązania polarne, ale jest niepolarna? Nie (CS_2 jest niepolarna), ponieważ ma geometrię liniową, a dipole wiązań znoszą się. Węgiel tworzy lekko polarne wiązania z siarką, ale ze względu na symetryczny układ wiązań, polarności znoszą się.
Jak można sprawdzić (czy wiązanie jest polarne), czy niepolarne, korzystając z pojęcia elektroujemności? Z kolei, kiedy różnica elektroujemności przekracza 1,6 jednostki, dochodzi do całkowitego przeniesienia elektronów, co skutkuje przemianą wiązania z kowalencyjnego polarnego na jonowe. Fluor (F), znajdujący się w prawym górnym rogu układu okresowego, na czołowej pozycji grupy VII A, jest najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem, jaki dotąd został odkryty.
Wzór chemiczny dla cząsteczki disiarczku węgla to CS2.
W miarę wzrostu różnicy elektroujemności między atomami w cząsteczce, polarność wiązania rośnie. W chemii (cząsteczka), która ma nierównomiernie rozmieszczony ładunek pomiędzy różnymi centrami atomowymi, klasyfikowana jest jako cząsteczka polarna. Przedstawiam kilka kroków, które ułatwią Ci ustalenie, że dwusiarczek węgla (CS2) jest cząsteczką niepolarną. Cząsteczka CS2 nie jest polarne. Dwusiarczek węgla jest klasyfikowany jako niepolarny z uwagi na swój liniowy kształt, co prowadzi do zerowego wypadkowego momentu dipolowego cząsteczki. W strukturze Lewisa cząsteczki CS2, dwa podwójne wiązania łączą węgiel z siarką. W strukturze Lewisa cząsteczki CS2 obecne są cztery pary wolnych elektronów. Utrzymująca liniową geometrię cząsteczki CS2 wynika z rozmieszczenia par elektronowych wokół centralnego atomu węgla — co prowadzi do kąta 180 stopni między siarkami.
