Warum sind Wassermolkeüle permanente dipole und kohlenstoffdioxidmoleküle nicht?
Hi, die Frage lautet, wieso Wassermoleküle permanente Dipole sind, aber warum sind es Kohlenstoffdioxidmoleküle nicht.
man weiß doch, dass es im wassermolekül und kohlenstoffdioxidmolekül polare Elektronenpaarbinduben vorliegen
1 Antwort
Das Wassermolekül hat eine gewinkelte Struktur.
Aus dieser gewinkelten Struktur, resultiert ein Dipolmoment (hier der grüne Pfeil).
Das Dipolmoment ist eine vektorielle Größe. Das heißt, dass man von der negativen zur positiven Partialladung einen Vektor einzeichnen kann. Um das Dipolmoment festzustellen, addiert man diese beiden Vektoren. Im Fall von Wasser resultiert der grüne Pfeil, als die „Richtung“, in die das Dipolmoment „wirkt“. Das funktioniert bei Wasser aufgrund der gewinkelten Struktur sehr gut, hier resultiert also ein permanenter Dipol.
Kohlenstoffdioxid ist nicht wie Wasser gewinkelt, sondern weist eine lineare Struktur auf. Wenn wir hier die Vektoren für das Dipolmoment einzeichnen, sieht das wie folgt aus:
Um das Dipolmoment zu ermitteln, müssen wir die beiden Vektoren addieren. Da hier auf beiden Seiten das selbe Dipolmomet (der selbe Vektor) genau entgegengesetzt wirkt, ergibt eine Addition der Vektoren, um das Dipolmoment festzustellen 0.
Das heißt, dass hier nach außen hin, obwohl partiell positive und partiell negative Bindungspartner vorhanden sind, kein Dipol vorhanden ist, da die Dipolmomente mit der gleichen „Kraft“ genau entgegensetzt voneinander wirken, und sich damit gegenseitig aufheben.
Vergleiche das mit Tauziehen. Wenn die Personen auf beiden Seiten gleich stark sind, und mit der gleichen Kraft am Seil ziehen, bewegen sich die Personen und das Seil nicht.
Erst, wenn auf einer der beiden Seiten stärker gezogen wird, oder das Seil nicht mehr gestrafft ist, bewegt sich etwas.
Genauso ist das hier auch. Sind die Bindungspartner gleich „stark“ und wirken sie genau entgegengesetzt voneinander (Beispiel Kohlenstoffdioxid), ist das daraus resultierende Dipolmoment 0, da sich die einzelnen Dipolmomente genau aufheben. Das Molekül erscheint nach außen unpolar.
Erst wenn einer der Bindungspartner „stärker“ ist, oder sie nicht genau entgegensetzt voneinander wirken (Beispiel Wasser), resultiert daraus nach außen hin ein Dipolmoment, da sich die einzelnen Dipolmomente addieren und NICHT 0 ergeben. Dann wirkt das Molekül nach außen hin dauerhaft polar und ist somit ein permanenter Dipol.
Okay, vielen Dank für die ausführliche und genaue Antwort! :)