Springen naar inhoud

Oefeningen polariteit


  • Log in om te kunnen reageren

#1

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 maart 2011 - 07:30

Afgesplitst uit dit topic.

even de polariteit in praktijk toepassen, ik heb 4 voorbeelden uitgeschreven en telkens de oplossing (a/polair) er bij genoteerd.

Geplaatste afbeelding

hoe je nu weet of het polair/apolair is, weet ik niet bij de volgende voorbeelden: zou er me iemand eenvoudige tips kunnen geven zodat ik het zelf kan uitzoeken?

Veranderd door Kravitz, 11 maart 2011 - 23:22


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 10 maart 2011 - 21:46

Laten we beginnen bij nummer 4, CS2. Door het verschil in elektronegativiteit tussen C en S worden elektronen als het ware naar zwavel getrokken. Dit gebeurt voor zowel het rechtse als het linkse S-atoom. Vervolgens gaan we kijken naar de geometrie van de molecule, hierin is C sp-gehybridiseerd. Er ontstaat een vlakke lineaire structuur. Bijgevolg trekt het ene zwavelatoom elektronen naar rechts terwijl het andere elektronen naar links trekt, wat resulteert in een nuloperatie. Teken gerust twee evenlange pijltjes van C naar S, je zult zien dat ze elkaar perfect opheffen. Gevolg: geen scheiding van lading -> geen dipool -> apolair.

Hetzelfde kan je toepassen voor BF3 en SiCl4. Bij boortrifluoride heb je te maken met een trigonaal planair model terwijl SiCl4 een tetraŽder is. (Voor de benaming & ruimtelijke oriŽntaties kan je in het linkje van HosteDenis kijken.) Belangrijk is wel dat je steeds inziet dat de aantrekkingskracht van het ene atoom teniet wordt gedaan door het andere atoom.

Bij fosgeen (COCl2) is de situatie ietsje anders. De ruimtelijke oriŽntatie is opnieuw trigonaal planair, je hebt dus als het ware met een platte driehoek te maken. Chloor en zuurstof gaan elk met een bepaalde/verschillende kracht elektronen naar zich toetrekken. Je krijgt dus een vector of pijltje van C naar Cl, eentje van C naar de ander Cl en eentje van C naar O. Wanneer je nu al deze vectoren ook wel dipoolmomenten genoemd gaat optellen krijg je het totale dipoolmoment van de molecule. In het geval van fosgeen is dit dipoolmoment groter dan nul of met andere woorden de molecule is polair.

Hopelijk ben je hier iets mee.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#3

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 maart 2011 - 18:56

@Kravitz: ik heb het snel ook even geprobeerd, maar ik kom er toch niet.

Voor BF3

eerst een algemeen vraagje, moet je het pijltje tekenen NAAR het element, met de grootste ENegatieve-waarde?

Dus voor BF3: EN van B = 2,0 .... EN van F = 4,0 ====> F is meest ENegatiefst ==> pijltje naar F?

Dus 3 pijltjes van B naar elk F-element? Nu zeg je dat je de dipoolmomenten moet optellen... hoe doe je dat?


----------------

Voor CS2: beide elementen hebben gelijke EN: 2,5 ==> sowieso apolair?

---------------

Voor COCl2: En van C = 2,5... EN van O = 3,5 ... EN van Cl = 3,0

Dus als we kijken voor de vectoren:

1) van C naar O : O is meest ENegatiefst ==> pijltje naar O (maar is dubbele binding tussen C naar O: dus twee pijltjes of juist niet?)

2) van C naar Cl: Cl is meest ENegatiefst ==> pijltje naar Cl

3) van C naar Cl: the same ;)

Maar hoe kan je nu die dipoolmomenten optellen?

-------

Een dikke dankuwel voor uw hulp :P

#4

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 maart 2011 - 23:14

eerst een algemeen vraagje, moet je het pijltje tekenen NAAR het element, met de grootste ENegatieve-waarde?

Klopt, het element met de grootste elektronegatieve waarde ziet het liefst elektronen, m.a.w. het trekt het hardst.

Dus 3 pijltjes van B naar elk F-element? Nu zeg je dat je de dipoolmomenten moet optellen... hoe doe je dat?

Ik heb even een kleine tekening zitten maken in paint. Het is geen kunstwerk maar het kan wel een en ander verduidelijken.

BF3.JPG

In gewone zwarte lijnen heb ik de molecule getekend en vervolgens een assenstel toegevoegd in stippellijn. De valentiehoek (hoek tussen onderlinge atomen) bedraagt bij een sp≤-hybridisatie 120į. Vervolgens heb ik de groene dipoolmomenten getekend en een waarde aan toegekend. Hier toevallig het verschil in EN tussen een F-atoom en een B-atoom. Als je consequent bent met het toekennen van waarde doen deze getallen er eigenlijk niet zoveel toe.

Eenmaal je de lengte van deze vectoren weet kun je via wat simpele driehoeksmeting de lengte volgens de y-as bepalen. Nadien mag je gewoon algebraÔsch optellen.
Wanneer je dit grafisch zou gaan doen (kop staart of parallellogram regel) kom je uiteindelijk op ťťn vector naar boven en een precies even lange naar onder. Na optelling worden deze nul.


Voor CS2: beide elementen hebben gelijke EN: 2,5 ==> sowieso apolair?

Zo kan je het misschien verklaren, maar dan moet je die EN-waarden kennen. Je zou ook simpelweg kunnen zeggen dat S1 even hard elektronen naar rechts trekt als S2 naar links, doordat de molecule perfect lineair is resulteert dit in een nuloperatie.

Voor COCl2: En van C = 2,5... EN van O = 3,5 ... EN van Cl = 3,0

Dus als we kijken voor de vectoren:

1) van C naar O : O is meest ENegatiefst ==> pijltje naar O (maar is dubbele binding tussen C naar O: dus twee pijltjes of juist niet?)

Eťn pijltje is voldoende om tot het juiste antwoord te komen. Het uiteindelijk echt dipoolmoment wat je ook experimenteel kan meten wijkt vaak nog wat af van wat je zojuist berekende.

Probeer nog eens een figuur te maken waarbij je de lengten van de vectoren gaat optellen, lukt dit?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#5

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2011 - 10:55

een vraag bij je tekening: "Eenmaal je de lengte van deze vectoren weet kun je via wat simpele driehoeksmeting de lengte volgens de y-as bepalen.", zeg je. De lengte hoe kan je die weten: altijd door het verschil te nemen in EN-waarde tussen de twee elementen. Ik snap de volgende stap wel niet: algebraÔsch optellen...

#6

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 maart 2011 - 11:03

Hoe lang de vectoren zijn is in eerste instantie niet echt van belang, wat wel belangrijk is, dat ze allemaal even lang zijn. Ik bedoel dus dat ik evengoed lengte 4 kon kiezen i.p.v. lengte 2. Voor het gemak mag je het verschil in EN-waarde nemen.

Met die 'simpele driehoeksmeting' bedoel ik dat sin(120į-90į) = sin30į = overstaande zijde / schuine zijde
ofwel:LaTeX
ofwel:LaTeX

Hieruit kun je Fy berekenen.

EDIT: meer informatie over het samenstellen van krachten kan je in deze microcursus vinden.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#7

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2011 - 11:10

en bestaat er geen eenvoudigere manier om te bepalen of het polair of apolair is?
want wij hebben dat allemaal nie gezien via sin...

enkel geleerd dat wanneer zwaartepunt van positieve lading samenvalt met zwaarteppnt van negatieve lading ==> apolair en omgekeerd: = polair... in praktijk hebben we het nooit zo uitgebreid gezien; daarom de volgende vraag ;)

#8

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 maart 2011 - 11:25

Hmm..jah, in praktijk doe ik dit eigenlijk ook nooit. Vaak ga je gewoon met wat 'feeling' te werk en zeg je dat F-atomen harder trekken aan elektronen dan B-atomen. Verder trekken alle F-atomen even hard en doordat het een vlakke trigonale structuur is kan je besluiten dat de molecule apolair is.

Bovenstaande redenering doe je eigenlijk in gedachten. Je kan dit ook (wiskundig) bewijzen door alle vectoren op te tellen, dit doe je dus met die sin. Het resultaat is hetzelfde.

Snap je bijv. waarom H2O polair is en CO2 apolair?
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill

#9

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2011 - 11:56

Hmm..jah, in praktijk doe ik dit eigenlijk ook nooit. Vaak ga je gewoon met wat 'feeling' te werk en zeg je dat F-atomen harder trekken aan elektronen dan B-atomen. Verder trekken alle F-atomen even hard en doordat het een vlakke trigonale structuur is kan je besluiten dat de molecule apolair is.

Bovenstaande redenering doe je eigenlijk in gedachten. Je kan dit ook (wiskundig) bewijzen door alle vectoren op te tellen, dit doe je dus met die sin. Het resultaat is hetzelfde.

Snap je bijv. waarom H2O polair is en CO2 apolair?

voor BF3: dus F heeft grootste EN ==> zal harder aan de elektronen trekken ==> pijltje tekenen naar F
en dr die vlakke trigonale structuur weet je dan dat het sowieso apolair is?

Bij H2O: O heeft grootste EN, dus twee pijltjes naar O, maar die trekken toch ook even hard aan de elektronen, wrm is het dan polair?

#10

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 maart 2011 - 13:18

voor BF3: dus F heeft grootste EN ==> zal harder aan de elektronen trekken ==> pijltje tekenen naar F
en dr die vlakke trigonale structuur weet je dan dat het sowieso apolair is?

Inderdaad.

Bij H2O: O heeft grootste EN, dus twee pijltjes naar O, maar die trekken toch ook even hard aan de elektronen, wrm is het dan polair?

Omdat de molecule niet lineair is:Geplaatste afbeelding


Zie je hoe het postieve en negatieve ladingcentrum niet samenvallen?
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#11

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2011 - 18:25

als het wel zou samenvallen, zouden ze dus lineair moeten staan ;) ik begin het beetje bij beetje door te hebben

#12

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 maart 2011 - 19:38

En daarom is CO2 .....(vul in):
Geplaatste afbeelding

Je kan trouwens zelf aan de hand van Louisstructuren erachter komen waarom H2O niet hetzefde gedrag vertoont als CO2 in tegenstelling tot wat je misschien op het eerste zicht had verwacht.
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#13

clamore

    clamore


  • >100 berichten
  • 180 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 maart 2011 - 20:35

En daarom is CO2 .....(vul in):
Geplaatste afbeelding

Je kan trouwens zelf aan de hand van Louisstructuren erachter komen waarom H2O niet hetzefde gedrag vertoont als CO2 in tegenstelling tot wat je misschien op het eerste zicht had verwacht.

Co2 ==> lineair ==> apolair, dus alle lineaire zijn zeker apolair, mr omgekeerd geldt niet zkr: alle nt-lineaire zijn... ;)

#14

In physics I trust

    In physics I trust


  • >5k berichten
  • 7384 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 maart 2011 - 20:58

Inderdaad (omdat er wel dezelfde moleculen aan weerskanten hangen, anders niet!); praktisch gezien kan je steeds de voor elke lading een + of - tekenen. Vervolgens neem je het zwaartpunt van de punten , zo vind je het ladingscentrum van die lading die je net hebt gekozen. Let er wel op dat je een gewogen gemiddelde neemt van de punten!

Als je zwaartepunt voor de positieve en negatieve samenvallen, heb je een apolaire molecule.
"C++ : Where friends have access to your private members." — Gavin Russell Baker.

#15

Kravitz

    Kravitz


  • >1k berichten
  • 4042 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 maart 2011 - 20:58

Co2 ==> lineair ==> apolair, dus alle lineaire zijn zeker apolair

Dit klopt niet.

CO2 is apolair omdat het een lineaire structuur is ťn omdat links en rechts twee atomen voorkomen met dezelfde EN-waarde. HCN daarentegen is ook lineair maar is wel degelijk polair. De oorzaak hiervan is het verschil in EN-waarde tussen H en N.
"Success is the ability to go from one failure to another with no loss of enthusiasm" - Winston Churchill





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures