Je voda polárna alebo nepolárna?
Čo je to polarita?
Polarita je termín používaný v elektrine, magnetizme a elektronickej signalizácii. V chémii, polarita vysvetľuje tvorbu väzieb medzi atómami v dôsledku zdieľania elektrónov. Polárne molekuly vznikajú vtedy, keď jeden z atómov prejavuje silnejšiu príťažlivú silu na elektróny vo väzbe. V skutočnosti sú atómy viac priťahované k tomuto atómu ako druhý atóm, čo vedie k miernej nerovnováhe náboja.
Ako sa určuje polarita?
Stanovenie polarity sa vykonáva pomocou konceptu známeho ako elektronegativita. Elektronegativita je spôsob vyjadrenia tendencie atómu priťahovať elektróny v chemickej väzbe. Vypočíta sa tak, že sa získajú rozdiely v elektrónovej negativite príslušných atómov. Ak je rozdiel medzi 0, 4 a 1, 7, potom je väzba opísaná ako polárna. Ak je rozdiel pod 0, 4, potom väzba je nepolárna kovalentná. To znamená, že medzi atómami bude rovnaké rozdelenie elektrónov. Naopak, ak je rozdiel nad 1, 7, potom väzba obsahuje iónový charakter.
Je voda polárna alebo nepolárna?
Voda je polárna molekula, pretože má nerovnaké zdieľanie elektrónov. Voda je chemicky zapísaná ako H20, čo znamená, že pozostáva z atómov vodíka a kyslíka. Vodík je v periodickej tabuľke číslo jedna, zatiaľ čo kyslík je číslo 14. Výsledkom je, že konfigurácia kyslíka je 2, 8, 4, zatiaľ čo atóm vodíka je 1. Ak sa dva atómy vodíka kombinujú s jedným atómom kyslíka, dva zo štyroch elektrónov sú kyslík tvorí silnú väzbu vo vode. Výsledným efektom je nerovnomerné zdieľanie elektrónov, pretože dva elektróny zostávajú nevyužité. Koniec vodíka sa stáva čiastočne pozitívnym, zatiaľ čo koniec kyslíka je čiastočne negatívny. Okrem toho má atóm kyslíka silnejšiu príťažlivú silu, a tým k nemu priťahuje viac atómov. Následne vzniká v molekule nábojová nerovnováha. Okrem vody je fluorovodík aj polárna molekula.
Na rozdiel od vody vznikajú nepolárne molekuly v dvoch prípadoch. Po prvé, mohlo by to byť spôsobené rovnakým rozdelením elektrónov medzi atómami. Po druhé, mohlo by to byť spôsobené symetrickým usporiadaním polárnych väzieb do zložitejšej molekuly, ako je fluorid boritý (BF 3 ). Dôležitá skutočnosť, že je potrebné si uvedomiť, že nie každá molekula s polárnymi väzbami je polárna molekula. Príkladom tohto scenára je oxid uhličitý (CO 2 ). Oxid uhličitý netvorí nepolárnu molekulu, pretože jeho geometria je lineárna. Dva dipólové momenty sa navzájom rušia, čo vedie k žiadnemu čistému molekulárnemu dipólovému momentu. Príkladmi nepolárnych zlúčenín sú olej a benzín.
Prečo je dôležitá polarita vody?
Polarita vody robí z vody špeciálnu substanciu, pretože prispieva k jedinečným vlastnostiam vody. Medzi unikátne vlastnosti patrí hustota, schopnosť rozpúšťať látky a jej silné väzby, ktoré držia molekuly pevne spolu. Tieto vlastnosti vody mu umožňujú plniť svoju základnú funkciu udržania života.
Voda je schopná rozpustiť látky
Pretože voda má nabité i negatívne nabité ióny, môže rozpúšťať látky. Napríklad soľ, ktorá sa chemicky nazýva chlorid sodný, sa často rozpúšťa vo vode. Čo sa stane, je, že pozitívne nabité konce molekúl vody priťahujú negatívne nabité chloridové ióny. Na druhej strane negatívne nabité konce priťahujú pozitívne nabité kladné ióny sodíka. Ponorená soľ vo vode vedie k separácii iónov chloridu sodného s molekulami vody. Soľ sa teda rozpúšťa vo vode.
Hustota vody pri zmrazení
Hustota ľadu je normálne nižšia ako hustota vody, čo vedie k ľadu plávajúcemu na vode. Dôvodom je to, že molekuly vody zamrznutej vody sú ďalej od seba, ale pevne k sebe pridržiavané vodíkovou väzbou. Chladiace teploty preto vedú k zvýšeniu hustoty vody, ale len do štyroch stupňov Celzia. Potom sa hustota znižuje a keď dosiahne nulu alebo menej, je ľahšia ako voda. Ľad potom môže plávať vo vode, čím podporuje morský život.
Silné dlhopisy vo vode
Silné väzby, ktoré držia molekuly vody, spolu prispievajú k jej jedinečným fyzikálnym vlastnostiam. Tesne zadržané molekuly majú za následok veľmi vysoké teploty varu a topenia vody.
