Ist Wasser polar oder unpolar?
Was ist die Polarität?
Polarität ist ein Begriff, der in Elektrizität, Magnetismus und elektronischen Signalen verwendet wird. In der Chemie erklärt die Polarität die Bildung von Bindungen zwischen Atomen durch das Teilen von Elektronen. Polare Moleküle entstehen, wenn eines der Atome eine stärkere Anziehungskraft auf die Elektronen in der Bindung ausübt. In der Tat sind die Atome mehr zu diesem Atom hingezogen als zu dem anderen Atom, was zu einem leichten Ladungsungleichgewicht führt.
Wie bestimmt man die Polarität?
Die Bestimmung der Polarität erfolgt durch ein Konzept, das als Elektronegativität bekannt ist. Die Elektronegativität ist ein Ausdruck für die Tendenz eines Atoms, Elektronen in einer chemischen Bindung anzuziehen. Sie berechnet sich aus der Differenz der Elektronennegativitäten der betreffenden Atome. Liegt der Unterschied zwischen 0, 4 und 1, 7, so wird die Bindung als polar bezeichnet. Liegt der Unterschied unter 0, 4, so ist die Bindung unpolar kovalent. Dies bedeutet, dass die Elektronen gleichmäßig zwischen den Atomen aufgeteilt werden. Liegt der Unterschied hingegen über 1, 7, enthält die Bindung einen ionischen Charakter.
Ist Wasser polar oder unpolar?
Wasser ist ein polares Molekül, da es einen ungleichen Elektronenanteil aufweist. Wasser wird chemisch als H 2 O geschrieben, was bedeutet, dass es aus Wasserstoff- und Sauerstoffatomen besteht. Wasserstoff ist die Nummer eins im Periodensystem, während Sauerstoff die Nummer 14 ist. Infolgedessen beträgt die Konfiguration von Sauerstoff 2, 8, 4, während die von Wasserstoff 1 ist. Wenn sich zwei Wasserstoffatome mit einem Sauerstoffatom verbinden, werden zwei von vier Elektronen aufgenommen Sauerstoff bildet die starke Bindung in Wasser. Der resultierende Effekt ist, dass es eine ungleiche Verteilung der Elektronen gibt, da zwei Elektronen ungenutzt bleiben. Das Wasserstoffende wird teilweise positiv, während das Sauerstoffende teilweise negativ ist. Darüber hinaus hat das Sauerstoffatom eine stärkere Anziehungskraft und zieht daher mehr Atome an. Anschließend entsteht ein Ladungsungleichgewicht innerhalb des Moleküls. Fluorwasserstoff ist neben Wasser auch ein polares Molekül.
Im Gegensatz zu Wasser entstehen die unpolaren Moleküle in zwei Fällen. Erstens könnte dies auf die gleichmäßige Verteilung der Elektronen zwischen den Atomen zurückzuführen sein. Zweitens könnte dies auf die symmetrische Anordnung polarer Bindungen in einem komplexeren Molekül wie Bortrifluorid (BF 3 ) zurückzuführen sein. Eine wichtige Tatsache, die man beachten muss, ist, dass nicht jedes Molekül mit polaren Bindungen ein polares Molekül ist. Ein Beispiel für dieses Szenario ist Kohlendioxid (CO 2 ). Kohlendioxid bildet kein unpolares Molekül, da seine Geometrie linear ist. Die beiden Dipolmomente heben sich gegenseitig auf, was zu keinem molekularen Netto-Dipolmoment führt. Beispiele für unpolare Verbindungen sind Öl und Benzin.
Warum ist die Polarität des Wassers wichtig?
Die Polarität des Wassers macht Wasser zu einer besonderen Substanz, da es zu einigen der einzigartigen Eigenschaften des Wassers beiträgt. Zu den einzigartigen Merkmalen zählen seine Dichte, seine Fähigkeit, Substanzen aufzulösen, und sein Besitz starker Bindungen, die die Moleküle fest zusammenhalten. Diese Eigenschaften des Wassers ermöglichen es ihm, seine grundlegende Funktion der Lebenserhaltung zu erfüllen.
Fähigkeit des Wassers, Substanzen aufzulösen
Da Wasser sowohl positiv als auch negativ geladene Ionen hat, kann es Substanzen auflösen. Beispielsweise löst sich Salz, das chemisch Natriumchlorid genannt wird, oft in Wasser. Was passiert ist, dass die positiv geladenen Enden der Wassermoleküle die negativ geladenen Chloridionen anziehen. Andererseits ziehen die negativ geladenen Enden die positiv geladenen positiven Natriumionen an. Das Eintauchen von Salz in Wasser führt zur Trennung der Natriumchloridionen durch die Wassermoleküle. Daher löst sich das Salz in Wasser.
Wasserdichte im gefrorenen Zustand
Die Dichte des Eises ist normalerweise geringer als die des Wassers, was dazu führt, dass das Eis auf dem Wasser schwimmt. Der Grund dafür ist, dass die Wassermoleküle von gefrorenem Wasser weiter voneinander entfernt sind, aber durch die Wasserstoffbindung fest aneinander gebunden sind. Die Kühltemperaturen führen daher zur Erhöhung der Wasserdichte, jedoch nur bis zu vier Grad Celsius. Danach nimmt die Dichte ab und wenn sie null Grad oder weniger erreicht, ist sie leichter als Wasser. Das Eis kann dann im Wasser schwimmen und so die Meereslebewesen unterstützen.
Starke Bindungen in Wasser
Die starken Bindungen, die Wassermoleküle zusammenhalten, tragen zu den einzigartigen physikalischen Eigenschaften bei. Die festgehaltenen Moleküle führen zu sehr hohen Siede- und Schmelzpunkten von Wasser.
