Konu anlatımı
Su ile zeytinyağının karışmamasının ve suyun tuzu çözebilmesinin ardında polarlık vardır. Bir bağın ya da bir molekülün polar olup olmadığı, elektronların atomlar arasında eşit paylaşılıp paylaşılmadığına bağlıdır. Bu alt başlıkta bağ polarlığını ve programdaki on basit molekülün polarlığını göreceksin.
Polar ve apolar bağ
Aynı cins iki atom arasındaki kovalent bağda iki atom ortak elektronları eşit güçle çeker; elektron dağılımı simetriktir ve bağ apolardır: H–H, Cl–Cl, O=O ve N≡N bağları apolardır. Farklı cins atomlar arasında ise elektronegatifliği büyük olan atom ortak elektronları kendine daha çok çeker. Bu atomda kısmi negatif (δ⁻), öbür atomda kısmi pozitif (δ⁺) yük oluşur ve bağ polar kovalent bağ olur. H–Cl, O–H, N–H, C–H, B–H ve C=O bağları polardır. İki atomun elektronegatiflikleri arasındaki fark büyüdükçe bağın polarlığı artar.
Molekül polarlığı
Bir molekülün polar olması için polar bağ içermesi yetmez; bağ polarlıklarının birbirini dengelememesi gerekir. Programdaki moleküllerde şu kural işe yarar: iki atomlu bir molekülde atomlar aynıysa molekül apolar, farklıysa polardır. Merkez atomlu moleküllerde merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti yoksa ve merkeze bağlı atomların hepsi aynıysa bağ polarlıkları birbirini dengeler ve molekül apolardır. Merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti varsa yük dağılımı dengesiz kalır ve molekül polardır.
On basit molekülün polarlığı
Kurala göre programdaki moleküller şöyle sınıflandırılır:
- H₂, Cl₂, O₂, N₂: apolar bağ, apolar molekül
- HCl: polar bağ, polar molekül
- H₂O: polar bağlar; oksijende iki ortaklanmamış çift olduğu için polar molekül
- NH₃: polar bağlar; azotta bir ortaklanmamış çift olduğu için polar molekül
- CH₄, BH₃: polar bağlar; merkezde ortaklanmamış çift yok ve bağlı atomlar aynı olduğu için apolar molekül
- CO₂: polar bağlar; karbonda ortaklanmamış çift yok ve iki uçta aynı atom olduğu için apolar molekül
Çözümlü örnekler
Örnek 1. HCl, CH₄ ve NH₃ moleküllerinin bağ ve molekül polarlıklarını karşılaştırınız.
Çözüm. Hidrojen klorürde bağ farklı atomlar arasında olduğu için polardır; iki atomlu ve atomları farklı olan molekül de polardır. Metandaki C–H bağları polardır, ama karbonda ortaklanmamış çift yoktur ve dört bağlı atom da hidrojendir; bağ polarlıkları dengelenir ve molekül apolardır. Amonyaktaki N–H bağları polardır ve azotta bir ortaklanmamış çift bulunduğu için molekül polardır.
Örnek 2. Elektronegatiflik değerleri H için 2,1, C için 2,5, N için 3,0 ve O için 3,5 olarak veriliyor. C–H, N–H ve O–H bağlarını polarlıklarına göre sıralayınız. Bu bağlarda kısmi negatif yük hangi atomda oluşur?
Çözüm. Polarlık elektronegatiflik farkıyla artar. Farklar C–H için 0,4, N–H için 0,9 ve O–H için 1,4'tür; sıralama O–H > N–H > C–H olur. Üç bağda da elektronegatifliği büyük olan atom ortak elektronları kendine çeker; kısmi negatif yük karbon, azot ve oksijen atomlarında, kısmi pozitif yük hidrojen atomlarında oluşur.
Sık yapılan hatalar
- Polar bağ içeren her molekülü polar saymak; CO₂, CH₄ ve BH₃ apolardır.
- Apolar bağın yalnızca hidrojen molekülünde olduğunu sanmak; aynı cins atomlar arasındaki her kovalent bağ apolardır.
- Kısmi negatif yükü elektronegatifliği küçük olan atoma yazmak.
- Aynı atomlar arası bağ apolar, farklı atomlar arası bağ polardır.
- Merkezde ortaklanmamış çift varsa molekül polardır (H₂O, NH₃).
- Merkezde ortaklanmamış çift yok ve bağlı atomlar aynıysa molekül apolardır (CH₄, BH₃, CO₂).