Videogenomgång (flippat klassrum)

English-speaking or IB student? Check out the English version instead!

Plocka fram

• Slinky
• Två ballonger
• Stora atomkulor

Dipoler och opolära molekyler

Demo: Vatten är en dipol

1. Blås upp en ballong
2. Gnugga den i håret
3. Håll den intill en vattenstråle

Vad händer?

Vattnet böjer av!

Varför?

Vattents dipolkaraktär gör att salter lätt löser sig i vatten. Salternas negativa joner trycks bort och upp i kranen, medan de positiva blir kvar. Dessa gör att vattnet dras mot ballongen.

Varför är vatten en dipol?

Först måste vi titta på en molekyl som inte är en dipol alls: metan, CH₄.

Bygg en metanmolekyl!

• Kol något mer elektronegativt än väte
• Men: molekylen är helt symmetrisk - den bildar en tetraeder.
• Detta kan också utläsas från metanmolekylens elektronformel

Metanmolekylens elektronformel.

Metanmolekylens väteatomer sitter i hörnen av en liksidig pyramid (en tetraeder).

Därför: Ingen dipol

Vi tittar på en till molekyl: NH₃.

Bygg en ammoniakmolekylAmmoniakmolekylens elektronformel.

Rita elektronformeln för NH₃

Lägg märke till att den har ett fritt (icke-bindande) elektronpar "på toppen".

• Detta "tar upp plats"!

Därför: Molekylen blir pyramidformadAmmoniakmolekylens struktur.

Skillnaden i elektronegativitet mellan H och N = 0,9

• Alltså blir N mera negativt laddat än H i ammoniakmolekylen

Strukturen gör att "toppen" av pyramiden blir mer negativt laddad än "basen" ⇒ NH₃ är en dipol!

Nu tittar vi på vatten, H₂O!

Bygg en vattenmolekyl

Rita elektronformeln för vatten:

Vattnets elektronformel Vattenmolekylen är vinklad.

Lägg märke till att vatten har två fria elektronpar

• Dessa "tar upp plats"!

Därför blir molekylen vinklad!

Skillnaden i elektronegativitet mellan H och O = 1,4

• Alltså blir O mera negativt laddat än H i vattenmolekylen
• Strukturen gör att "vinkeln" blir mer elektronegativt laddad än det andra ⇒ H₂O är en dipol

Dagens fråga: Är koldioxid, CO₂, en dipol?

Modell av en koldioxidmolekyl. Be eleverna rita elektronformeln för CO₂

Koldioxidmolekylens elektronstruktur.

Svar: Nej, då den är linjär

Polära molekyler – inte alltid dipoler

I den här konfigurationen är faktiskt inte glykolmolekylen en dipol.

De starkt elektronegativa syreatomer gör att det uppstår laddningsförskjutningar ("lokala dipoler") i glykolmolekylen.

I en glykolmolekyl i dess mest stabila konfiguration sammanfaller de positiva och negativa laddningarna med centrum av molekylen. Därför är glykolmolekylen faktiskt inte nödvändigtvis en dipol.

Starkt elektronegativa syreatomer i molekylen ⇒ laddningsförskjutningar ("lokala dipoler") uppstår.

• Därför är glykol ändå en polär molekyl!

Glukosmolekylen är polär…

…men hexanmolekylen är opolär.

Samma gäller för glukosmolekylen.

• Inte en tydlig dipol.
• Många OH-grupperna ⇒ lokala dipoler uppstår ⇒ glukos är en dipol.

Hexan

• Inga starkt elektronegativa atomer i molekylen.
• Molekylen är opolär.