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Allgemeine Chemie Fragen zur Chemie, die ihr nicht in eines der Fachforen einordnen könnt, gehören hierher.

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Alt 25.07.2007, 15:19   #1   Druckbare Version zeigen
AeroSol Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 60
polar - unpolar

Moin!

Vorweg: Ja, ich habe das Forum schon durchsucht und nichts gefunden.
So, was ich geren wissen würde ist, woran ich erkenne ob eine verbindung polar oder unpolar ist und warum manche Verbindungen eben polar sind oder nicht.
Ich hab mir das in wikipedia schon durchgelesen, allerdings haben die Autoren anscheinend den Drang Fachwissen mit weiterem Fachwissen und zugehörigem Vokabular zu erklären. Hab es also nicht ganz verstenden

Grüße
AeroSol
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Alt 25.07.2007, 15:24   #2   Druckbare Version zeigen
Suppenname Männlich
Mitglied
Beiträge: 2.704
AW: polar - unpolar

Polar sind alle Bindungen, welche zwischen Atomen unterschiedlicher Elemente/Elektronegativität geknüpft werden. Moleküle sind nun polar, wenn sich die Richtungen/Vektoren dieser polaren Bindungen nicht gegenseitig aufheben.
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"Der Bodenzucker der Süßen Wüste ist ein süßlich schmeckender, in Wasser und Alkohol, aber nicht in Äther löslicher Kohlehydratkörper, der mit Phenylhydrazin Osazone bildet, und zwar, je nach der Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül, Triosen, Tetrosen, Pentosen, Hexosen, Heptosen, Oktosen und Nonosen."
aus dem >Lexikon der erklärungsbedürftigen Wunder, Daseinsformen und Phänomene Zamoniens und Umgebung< von Prof.Dr.Abdul Nachtigaller

Fuppes
Astronomy Domine
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Alt 25.07.2007, 15:25   #3   Druckbare Version zeigen
stalker Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.442
AW: polar - unpolar

Hi,
sieh dir erstmal die allgemein bekannten Alkane an.
Vorne und hinten haben sie jeweils ein H dranhängen. D.h. dass die Polarität nicht entstehen kann, weil die beiden H's die gleiche Polarität haben.
Lassen wir mal jetzt dieses Alkan mit Chlor substituieren. An einem Ende bleibt das H-Atom und am anderen Ende kommt jetzt ein Chlor-Atom. Die beide haben eine verschiedene EN. Das mach dann diesen alkan polar.
Noch ein sehr bekannter Stoff ist H²O. Du kannst dir ja denken wieso?
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Alt 25.07.2007, 15:43   #4   Druckbare Version zeigen
linkhardy  
Mitglied
Beiträge: 708
AW: polar - unpolar

Zwei Dinge sind relativ wichtig bei der Beantwortung Deiner Frage:

1. Wie groß ist die Elektronegativitätsdifferenz der Bindungspartner

2. Wie sind die Bindungspartner räumlich angeordnet

z.B. CF4

1. die Elektronegativitätsdifferenz EN(F)-EN(C)=4-2,5=1,5>0

Das heißt, daß das Bindungselektronenpaar zum Fluor hin verschoben ist, es liegt also eine polare Bindung vor. In der Nähe des Fluoratoms ist das Molekül negativer und in der Nähe des C-Atoms das Molekül positiver geladen.

2. Das Molekül sieht aus wie ein Tetraeder (Pyramide deren Seitenflächen alle gleichseitige Dreiecke sind). An den Ecken des Tetraeders sind die Fluor-Atome und in der Mitte innerhalb der Pyramide sitzt das C-Atom.

Insgesammt ist das Molekül nicht polar, da von außen gesehen kein "Ende" des Moleküls positiver (oder negativer) verglichen mit einem gegenüberliegenden "Ende" des Moleküls ist.

Wenn man in das Molekül hineingeht sieht es anders aus, aber das ist nicht die Fragestellung bzw. die Definition eines polaren Moleküls.

Beim Wasser z.B. ist die Elektronegativitätsdifferenz zwischen O- und H-Atom ca. 1,1

Dieses Molekül sieht von außen gesehen aus wie ein Dreieck. An jeder Ecke sitzt eine Atom. An der Ecke mit dem O-Atom ist das Molekül etwas negativer geladen als an der gegenüberliegenden Seite (an deren Ende die H-Atome sitzen). Bzw. ist diese Seite etwas positiver geladen als an der Spitze wo das O-Atom sitzt. Also ist das Molekül polar.
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Alt 25.07.2007, 16:08   #5   Druckbare Version zeigen
stalker Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.442
AW: polar - unpolar

Wollen wir auch nicht den Induktiven Effekt vergessen.
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Alt 25.07.2007, 17:54   #6   Druckbare Version zeigen
AeroSol Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 60
AW: polar - unpolar

Den Teil von Suppenname habe ich verstanden und die erste Hälfte von stalker auchnoch, bis zu dem
"Lassen wir mal jetzt dieses Alkan mit Chlor substituieren"
Ich kenn die Substitution aus der Mathematik, wüsste jetzt aber nicht wie ich das auf die Chemie übertragen zu habe.
Was ich dann wieder verstanden habe ist, dass wenn ein Molekühl nu hier ein Cl und da ein H hat unpolar ist. (Ich nehme mal an, dass JEDES Atom eine unterschiedliche EN hat, da es ja sonst das selbe Element wäre oder?)
Zu Frage 1 von linkhardy:
Wenn es richtig ist, dass jedes Molekühl polar ist sobald es nicht an "beiden Enden" das gleiche Atom hat, spricht man in der Chemie dann wirklich IMMER von unpolaren Molekühlen sobald das eben nicht der Fall ist?
Meine mal gelesen zu haben, dass es da sowas wie einen Grenzwert gibt ab dem man sagt man könne es noch als unpolar durchgehen lassen, oder eben nicht mehr.
Und was meinst du mit "in das Molekühl hineingehen"? kann mir das mit dem Tetraeder vorstellen, aber was ändert sich wenn man in dieses Molekühl "hineingeht"?
Und warum ist das Wassermolekühl dreieckig? Also warum muss ich mir das wie ein dreieck und nicht wie eine Folge. (zB H-o-H) vorstellen. Meines Wissens nach kann es doch garkein dreieck sein, weil H ja nur eine einfachbindung eingehen kann. Also MUSS es doch als "Linie" gesehen werden, oder steh ich nu völlig neben mir?
Soweit ich das richtig verstanden habe (wovon nicht zwingend auszugehen ist ) ist der Induktive Effekt doch erstmal belanglos für die definition von polaren und unpolaren Molekühlen
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Alt 25.07.2007, 18:34   #7   Druckbare Version zeigen
stalker Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.442
AW: polar - unpolar

Tut mir leid, aber aus deinem Profil ist dein Wissensstand über Chemie nicht zu erlesen.

Substituieren bedeutet ersetzen. Du weißt sicher wie ein Alkan aussieht? Jetzt setzt man für ein H am Ende der Alkankette ein Chlor ein.
Da Chlor eine höhere EN, als Wasserstoff hat, wird das Molekül polar.
Nach "Radikalischer Substitution" kannst du sehr gut googeln.
Zitat:
Was ich dann wieder verstanden habe ist, dass wenn ein Molekühl nu hier ein Cl und da ein H hat unpolar ist. (Ich nehme mal an, dass JEDES Atom eine unterschiedliche EN hat, da es ja sonst das selbe Element wäre oder?)
Andersrum - wenn ein Molekül verscheidene Atome mit verschiedenen EN-Werten hat, dann ist dieses polar.
Und nein, manche Atome haben die gleiche EN. Die Elemente werden durch die Anzahl der Elektronen unterschieden.
Zitat:
Meine mal gelesen zu haben, dass es da sowas wie einen Grenzwert gibt ab dem man sagt man könne es noch als unpolar durchgehen lassen, oder eben nicht mehr.
Mit diesem "Grenzwert" meinst du sicher den Begriff Delta-EN.
Die Differenz der EN zwischen den Atomen entscheidet wie polar das jeweilige Molekül ist. Ich bin mir nicht ganz sicher, aber ich glaube sobald Delta-EN größer als 1,7 ist, dann spricht man von einer Ionenbinung.
Zitat:
Und warum ist das Wassermolekühl dreieckig? Also warum muss ich mir das wie ein dreieck und nicht wie eine Folge. (zB H-o-H) vorstellen. Meines Wissens nach kann es doch garkein dreieck sein, weil H ja nur eine einfachbindung eingehen kann. Also MUSS es doch als "Linie" gesehen werden, oder steh ich nu völlig neben mir?
danach kann man ebenfalls gut googeln


Der Induktive Effekt ist zwar belanglos für die Definition eines polaren Moleküls, aber ich wollte damit andeuten, dass die Polarität nicht nur von der EN abhängt.
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stalker ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.07.2007, 18:40   #8   Druckbare Version zeigen
Fanatic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.271
AW: polar - unpolar

Hallo,

Ich versuch mal ein wenig aufzulösen:

Zitat:
Zitat von AeroSol Beitrag anzeigen
"Lassen wir mal jetzt dieses Alkan mit Chlor substituieren"
Ich kenn die Substitution aus der Mathematik, wüsste jetzt aber nicht wie ich das auf die Chemie übertragen zu habe.
Hier ersetzt(substituiert) man nur eines oder mehrere der H-Atome des Alkans durch Chlor-Atome


Zitat:
Zitat von AeroSol Beitrag anzeigen
(Ich nehme mal an, dass JEDES Atom eine unterschiedliche EN hat, da es ja sonst das selbe Element wäre oder?)
Kann man so nicht sagen finde ich. Die EN ist ja nur ein Versuch zur Beschreibung der Fähigkeit eines Elements die Elektronen einer Bindung an sich zu ziehen. Es gibt mehrere rechnerische Methoden eine solche EN zu beschreiben(Man findet in der Literatur auch unterschiedliche Werte). Wenn ich mir allerdings einige Werte anschaue kommen die sich schon sehr nah. Für viele Elemente gibt es schon recht spezifische Werte aber ein wirkliches Kriterium zur Unterscheidung der Atome ist es nicht(das ist die Kernladungszahl).
Hier sind auch ein paar Tabellen aufgeführt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronegativit%C3%A4t

Zitat:
Zitat von AeroSol Beitrag anzeigen
Wenn es richtig ist, dass jedes Molekühl polar ist sobald es nicht an "beiden Enden" das gleiche Atom hat, spricht man in der Chemie dann wirklich IMMER von unpolaren Molekühlen sobald das eben nicht der Fall ist?
Wenn ich das richtig verstehe meinst du jetzt Moleküle wie O2?
Das wäre definitiv unpolar, genau wie alle anderen Verbindungen dieses Types(H2, N2, F2).
Ein Molekül ist aber auch dann unpolar(trotz größerer EN-Differenz der beteiligten Atome) wenn es symmetrisch aufgebaut ist(bsp: CO2

Zitat:
Zitat von AeroSol Beitrag anzeigen
Meine mal gelesen zu haben, dass es da sowas wie einen Grenzwert gibt ab dem man sagt man könne es noch als unpolar durchgehen lassen, oder eben nicht mehr.
Oft wird eine EN-Differenz von ca. 0,5 als Grenzwert zur polaren Bindung und ca. 1,5 zur Ionenbindung angegeben. Das ist aber nicht immer zutreffend und mit Vorsicht zu genießen. Man muss dabei auch bedenken, dass die Übergänge zwischen den verschiedenen Typen fließend sind.

Zitat:
Zitat von AeroSol Beitrag anzeigen
Und warum ist das Wassermolekühl dreieckig? Also warum muss ich mir das wie ein dreieck und nicht wie eine Folge. (zB H-o-H) vorstellen. Meines Wissens nach kann es doch garkein dreieck sein, weil H ja nur eine einfachbindung eingehen kann. Also MUSS es doch als "Linie" gesehen werden, oder steh ich nu völlig neben mir?
Stark vereinfacht würde ich es so ausdrücken: Der Bindungswinkel ergibt sich durch die Abstoßung der freien Elektronenpaare des Sauerstoffs.

mfg
Fan
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Alt 25.07.2007, 20:27   #9   Druckbare Version zeigen
AeroSol Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 60
AW: polar - unpolar

Elemente unterscheiden sich durch die Anzahl der Protonen im Kern, das ist auch mir bewusst. Des weiteren lernt man i.d.R. dass die Anzahl der Elektronen mit der Anzahl der Protonen übereinstimmt. Ergibt sich daraus nicht eine andere EN für jedes Atom?
In der Formel für die EN ist auch die Kernladungszahl als Faktor angeführt.
Das mit dem H2O Molekühl ist schon logisch, nur hörte es sich bei "Dreieck" so an, als seien die beiden Hs auchnoch miteinander verbunden, deshalb die blöde Frage, sry!
Worin unterscheiden sich denn polare / unpolare Bindungen von Ionenbindungen und wie nennt man die unter 0,5?
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Alles was auf der Welt ist, hat die Tendenz zu einem Ziel zu streben
AeroSol ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.07.2007, 21:12   #10   Druckbare Version zeigen
linkhardy  
Mitglied
Beiträge: 708
AW: polar - unpolar

Bummerang ist vielleicht besser als Dreieck.
Der Mensch neigt immer dazu in Schubladen zu denken. Ist in gewisser weise auch sinnvoll.
Bei unpolaren / polaren Stoffen gibt es folgende Unterteilung:
unpolare Atombindungen
polare Atombindungen
Ionen-Bindung
Man kann den Übergängen Elektronegativitätsdifferenzwerten zuordnen. Wo diese Werte liegen weiß ich nicht, ich bin mir auch nicht im klaren, ob diese laut IUPAC bindend festgelegt sind.
linkhardy ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.07.2007, 21:37   #11   Druckbare Version zeigen
Mr.X Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.062
AW: polar - unpolar

Man spricht von Ionenbindung, wenn der Elektronegativitätsunterschied der an der Bindung beteiligten Elemente gleich oder größer 1,5 ist. Ich weiß auch nicht, ob dies von IUPAC so festgelegt ist, es ist aber eine Fausregel an die man sich sehr gut halten kann.
Von polaren Bindungen würde ich reden, wenn schon ein ganz kleiner Unterschied in der EN da ist, weil dann kann man nicht mehr von reiner "Unpolarität" reden. Also komplett unpolar sind Bindungen zwischen den gleichen Elementen (je nachdem, wie sie dann noch substituiert sind).
__________________
Gruß,
Markus

"No amount of experimentation can ever prove me right; a single experiment can prove me wrong." (Albert Einstein)
Mr.X ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 25.07.2007, 22:01   #12   Druckbare Version zeigen
Fanatic Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.271
AW: polar - unpolar

Das Kriterium EN-Wert ist "nur" ne Art Anhaltspunkt um einzuschätzen welche Bindungseigenschaften überwiegen könnten. Es würde dann keinen Sinn machen einen allgemein gültigen Wert festzulegen. Der EN-Wert ist ja auch von Skala zu Skala anders errechnet worden.
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