|
 |
|
HITNO mi treba detaljno objasnjeno zasto je voda polarna molekula i o cemu ovisi topljivost plinova u tekucina? unaprijed hvala!
|
|
Ime i prezime:
ivona cakaric
ivonawby@yahoo.com
|
 |
 |
Da je nešto polarno, kažemo ako ima polove (+ i -). Za molekulu ćemo reći da je polarna, dakle, ako ima u jednom kraju pozitivni, a u drugom negativni pol. E, ali kako molekula zadobije te polove. Prije svega mora biti heteroatomna, dakle imati bar dvije (može i više) vrste atoma (kao što je slučaj u molekuli vode, H2O). Sada će veza, u slučaju molekule vode kovalentna, među dva atoma biti dijelom ionske prirode, što znači da će elektronski par koji vezu čini biti privučen više prema atomu elektronegativnijeg elementa (onomu koji zbog svoje strukture jače vuče takav par sebi). Nastaje raspodjela naboja, elektrona, koja nije simetrična s obzirom na dva promatrana atoma. I tu bi bio kraj priče kad bi se radilo o dvoatomnoj molekuli koju grade raznovrsni atomi. No molekula vode je troatomna, a, Bog nam je svjedok, ima molekula s mali milijun raznih vrsta atoma. Kako tu reći hoće li biti polarna ili neće. Opet, moramo definirati što znači u svakom tom slučaju "imati polove", dakle "biti polarna". Očito je da se svi atomi koji su međusobno povezani "natežu" oko zajedničkih elektronskih parova, a u tom povuci-potegni sudjeluju i elektroni ili parovi elektrona koji nisu podijeljeni u kakvoj vezi, a da stvar bude gora, i oni se međusobno "guraju" - odbijaju. Sva ta natezanja utječu na raspored elektrona i atoma u prostoru, a upravo taj raspored uvjetuje postojanje pola i polarnosti, tj. dipolnosti. Naime, i premda neke veze mogu biti djelomično ionske prirode, a neke ne, to još uvijek ne znači da će molekula zadobiti na nekom mjestu manji ili veći negativni ili pozitivni naboj. Ona će postati polarna ako i samo ako se težišta, dakle centri najveće gustoće, naboja međusobno ne poklapaju, ako su težišta naboja razdvojena u prostoru, što je posljedica svih gore spomenutih natezanja (privlačenja i odbijanja). Još jednom, ako su težišta naboja razdvojena i naboj će se "raspoloviti", a molekula dobiti polove i mi ju nazvati polarnom! A u molekule je vode upravo zbog svojstvenih joj privlačenja i odbijanja veznih elektrona, neveznih elektrona i jezgri atoma uzetih zajedno s preostalim elektronima, onima koji nisu u kakvoj vezi, a nisu elektroni vanjske ljuske, (za tu strukturu jezgre i elektrona koji nisu elektroni vanjske ljuske kažemo "srž") međusobno jednih s drugima došlo do V-strukture u ravnini koja uvjetuje razdvajanje težišta naboja u prostoru, težišta negativnog nad kisikom (više elektrona), a pozitivnog nad vodicima (manje elektrona), dakle njenu polarnost. Tako bi se mogla proračunati središta naboja za svaku, ma kakvu, molekulu i odrediti je li polarna ili ne. Što je atoma više i što su kompleksnije vezani, "umreženi", to je taj proračun zahtjevniji, u nekim slučajevima nemoguć u potpunosti, nego tek približno (aproksimativno), no i to je dosta da se kvalitativno vidi razlika u položaju težišta naboja pa kaže: "ti molekulo, ti si polarna". A kako je važna polarnost molekula, govori možda najbolje upravo primjer molekule vode, koja baš svojoj polarnosti duguje dobar dio svojih svojstava otapala, povezivanja s istim ili različitim molekulama, time uvjetovanje tko zna koliko prirodnih fenomena. Valja još reći da je u molekule vode dipol stalan, znači uvijek postojeći, što ne znači da neke nepolarne molekule ne mogu postati polarne i sudjelovati u sličnim akrobacijama molekulskog cirkusa. No nestalni dipol je priča za sebe, a ovo, nadam se, dovoljno iscrpan odgovor na prvi dio tvog pitanja.
Zašto se plinovi otapaju u tekućinama? Kao i gotovo svemu na ovom svijetu, ima i tomu više razloga. Bit je otapanja nečega u nečemu (namjerno kažemo ovako općenito jer otopine mogu biti plinovite, tekuće i čvrste) u umetanju jedinki jedne od tvari u prazne prostore među jedinkama druge tvari koje ju čine udružujući se na određeni način i stvarajući privid kontinuiranosti koji mi onda nazivamo plin, tekućina ili čvrsta tvar. Sad je lako naći načine na koje će se obaviti ovakvo uklapanje jednih među druge: jedan je tlak; što je tlak veći to se više plina može otopiti u tekućini, što ipak ovisi i o veličini prostora i veličini jedinki koje uklapamo u te prostore, dakle o međuatomskim ili međumolekulskim razmacima koji pak ovise o silama među jedinkama, a ove o vrsti i svojstvima samih jedinki koja su pak takva kakva jesu po prirodnoj slučajnosti ili Božjoj nužnosti, naravno, moguće je da jedinke plina reagiraju s jedinkama tekućine na određeni način što opet može pospješiti topljivost. Sve te pojave opisuju različiti zakoni.
Hvala na pitanju i do viđenja. |
|
|
Odgovorio:
Marko Grba
mgrba@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
