Was sind polare Gruppen?
In Naturwissenschaften führen wir Experimente mit SPA (Superabsorber) durch und sollen dazu recherchieren, sind in Chemie aber noch nicht annähernd so weit, dass ich alles verstehen könnte. Kann mir jemand ganz einfach erklären, was polare Gruppen (keine polaren Stoffe) sind? Ohne Fachbegriffe als wäre ich drei? (bitte link beachten)
3 Antworten
Polar sind Moleküle, wenn die direkt aneinander gebundenen Atome große Elektronegativitätsunterschiede aufweisen. Die Elektonegativitäten kannst du für jedes Element in einem ausführlichen PSE ablesen, zb hat Fluor die Elektronegativität 4 und Wasserstoff 2,1.
Also - Wasser zum Beispiel ist polar, weil der Unterschied 1,9 ist - das ist schon ganz ordentlich.
Auch wenn das Sauerstoffatom an einem Kohlenstoff hängt, ist die
Elektronegativitätsdifferenz groß, deshalb kann man OH-Gruppen, die
beispielsweise an Alkanen hängen, polar nennen.
Unpolar sind dagegen Bindungen zwischen Atomen mit ähnlichen Elektronegativitäten - klassisches Beispiel: die CH-Bindung.
Polare Gruppen weisen eine Polarität auf. Das heißt sie sind stellenweise δ+ und stellenweise δ-. Keine Formalladung, aber + und - (Polarität) im Molekül.
Angenommen, die Verbindung CH₃OH (Methanol) sei gegeben.
Dann besteht diese Verbindung aus einer Methylgruppe (CH₃-) und einer Hydroxygruppe (-OH).
In der Methylgruppe hat es drei C-H-Bindungen. Die Elektronegativitätsdifferenz (ΔEN) zwischen C und H beträgt 0,4 (siehe ausführliches Periodensystem). Ist ΔEN < 0,5, so sieht man eine solche Bindung noch als unpolar an.
Die Elektronegativitätsdifferenz (ΔEN) zwischen O und H beträgt 1,0. Diese Bindung ist polar, so dass man von einer polaren OH-Gruppe spricht.
Polare Gruppen finden über Wasserstoffbrücken "Kontakt" zu Wassermolekülen. Das kann zu einer Wasserlöslichkeit der Verbindung führen, vorausgesetzt, der unpolare Rest ist nicht zu groß.
Das Methanol ist sehr gut wasserlöslich. Jedoch lösen sich vom 1-Octanol, das schon einen längeren unpolaren Rest hat, in Wasser nur 0,3 g/L.