Er H2S polært eller upolært?

• Når man taler om et molekyle, forsøger man at finde frem til de vigtigste træk ved dets struktur. Hvilket atom er mest elektronegativt? Hvordan er atomerne arrangeret i det? Når man jonglerer med disse mange spørgsmål, bliver man mere interesseret i at finde ud af dem.

Hydrogensulfid er et farveløst molekyle med en kemisk formel H2S. Det er giftigt og har en ildelugtende lugt som et råddent æg.

Så, er H2S polært eller upolært? H2S er et svagt polært molekyle på grund af dets bøjede geometriske struktur og den lille forskel mellem brintets (2,2) og svovlets (2,58) elektronegativitet, der resulterer i et dipolmoment, der ikke er nul.

Andre egenskaber ved H2S er:

• Det reagerer let med metalioner og resulterer i metalsulfider.
• Det er farligt og giftigt, især for ilteinhalatorer.
• Som et ætsende stof ødelægger det metaller som kobber, der bliver grønt i farven efter reaktionen.

Det blev opdaget i år 177 af kemiker Carl Wilhelm Scheele. Denne gas produceres af menneskekroppen, og vi bruger den som et signalmolekyle.

Hvad mener du med polaritet?

Polaritet beskrives som den måde, hvorpå elektronerne er fordelt i molekylet. Den viser, hvormed elektroner tiltrækkes og trækkes af det mest elektronegative atom.

Men hvordan vurderer man et grundstofs polaritet? Lad os finde ud af det ved at lære lidt information om begrebet elektronegativitet, da det har betydning for polaritet.

Elektronegativitet repræsenterer elementers evne til at tiltrække elektroner. Elementer, der tiltrækker flere elektroner, vil således være mere elektronegative.

Elektronegativitet bestemmer fordelingen af elektroner for at finde polariteten af et molekyle.

Hvad er et polært molekyle?

Da et molekyle er neutralt, men det kaldes som polariseret, når den ene side er mere negativt ladet end den anden positivt ladede side.

Det har en asymmetrisk anordning af atomer, mens der er en ujævn fordeling af negative ladninger (elektroner) uden for det centrale atom.

For eksempel-
Vand (H2O) er et polært molekyle, fordi det mere elektronegative Oxygen har en højere koncentration af elektroner end det andet atom i molekylet, dvs. hydrogen er positivt ladet.

Du kan tjekke årsagen til H2O’s polaritet.

Andre molekyler som SO2, NH3 osv. er også polære molekyler.

For upolære molekyler som CO2 kan du tjekke årsagen til CO2’s upolaritet.

Hvordan kan du skelne mellem polære og upolære molekyler?

De polære molekyler har en ulige fordeling af elektroner, dvs. at ladningerne ikke er afbalancerede. Men i upolære molekyler er der relativt lige mange elektroner.

For eksempel-
Du ved, at ilt (O=O) er meget elektronegativt, men alligevel er det upolært. Hvorfor?

Både atomer i molekylet O2 har en lige stor elektronegativitetstæthed, hvilket betyder, at de deler lige mange elektroner. Derfor er molekylet O2 upolært. Molekyler, der består af den samme type grundstoffer som H2, N2, Cl2 osv., kaldes dipoler.

Som standard er de ikke-polære molekyler. Kulbrinter som methan (CH4), ethan (C2H6) osv., der indeholder elementerne hydrogen og kulstof, betegnes også som upolære molekyler.

Hvordan tester man polariteten af H2S?

Hvor du springer ud for at finde ud af polariteten af molekylet H2S, skal vi tale om dets bindingspolaritet. Polariteten af en binding beregnes, når atomerne i et molekyle har delvist positive og negative ladninger.

Vigtigheden af elektronegativitet

Hvis forskellen mellem de to grundstoffers elektronegativitet er større eller lig med 0.5, så er bindingen polær.

Med atomnummer 16 trækker svovl begge elektroner fra brint for at fuldende sin sidste skal og får en negativ ladning.

Vådstof bliver positivt ladet. Derfor bliver svovlens elektronegativitet højere end brintatomets.

Som du ved, stiger elektronegativiteten i det periodiske system fra venstre mod højre og falder fra top til bund.

Elektronegativiteten for brint og svovl er henholdsvis 2,20 og 2,58. Deres elektronegativitetsforskel, 0,38, er mindre end 0,5. H2S er således en upolær binding.

Da svovl er mere elektronegativt end brint, er det delvist negativt. Som følge heraf skaber det et dipolmoment.

Dertil kommer, at dipolmomentet er afbildet ved en pil, der peger mod et mere elektronegativt atom. I tilfældet med H2S-forbindelsen er dipolmomentet repræsenteret fra hydrogen (delta +) til svovl (delta-).

Importance of Geometrical shape

For at bestemme polariteten af et molekyle som H2S er det lige så vigtigt at finde ud af dets ydre atomer, og dets form.

Der er to ensomme elektronpar på det centrale atom svovl, som bevirker, at H-S-bindingen har en bøjet form. Derfor har molekylet en ulige fordeling af atomerne omkring centralatomet, hvilket gør det usymmetrisk.

På grund af den bøjede form opstår der et dipolmoment mellem H-S-bindingerne. Jo større adskillelsen af ladningerne er, desto større er dipolmomentet mellem atomerne. Derfor tiltrækker svovl flere elektroner og får en delvis negativ ladning.

Hydrogen har en delvis positiv ladning, da det nu er tilbage med færre positive ladninger.

Da dipolmomentet har en retning og størrelse, er det en vektormængde. Det retter sig mod det mere elektronegative atom.

Når pilene ikke ophæver hinanden, bliver molekylet polært.

Dipolmomentets betydning

Dipolfaktoren for et molekyle viser graden af dets polaritet. Større er polariteten af et molekyle, større er værdien af dets dipolmoment.

Det kan også defineres som produktet af to atomers ladninger og afstanden mellem dem.

D = Q * R

D = dipolmoment

Q = ladning på atomerne

R = afstanden mellem dem

Anvendelser af H2S

• Det bruges til at fremstille brint og svovlsyre.
• Det anvendes i vid udstrækning industrielt til fremstilling af forskellige varianter af uorganiske forbindelser.
• Det anvendes til fremstilling af pesticider til afgrøder i større målestok.
• Svovlbrinte har sin store anvendelse som tungt vand, der bruges i atomkraftværker.

Konklusion

For at beregne polariteten af et molekyle skal man tage visse faktorer i betragtning, før man når frem til en konklusion.

• Hvordan påvirker bindingspolariteten et molekyls polaritet?
• Hvordan kan man bestemme retningen af et molekyls polaritet?
• Påvirker formen polariteten?
• Hvordan hjælper symmetrisk og asymmetrisk med at finde ud af et molekyls polaritet?

H2S er det polære molekyle med brintatomer bundet uden for det centrale svovlatom. Det har en asymmetrisk bøjet form, der skaber et dipolmoment mellem atomerne.

Svovl er mere elektronegativ end brint. Dette henviser til, at svovl har flere elektroner end sidstnævnte.

Som bekendt er den elektronegative forskel i molekylet H2S 0,4, hvilket anses for at være ubetydeligt og har også en svag polaritet.

Teknisk set siges H2S på grund af fraværet af tilstrækkelig polaritet mellem atomerne at være et upolært molekyle.

Dette er et undtagelsestilfælde, som skal tælles med. Ifølge visse undersøgelser skal elektronegativiteten være mellem 0,5 og 2 for at et molekyle er polært.

For at vide mere specifikt om H2S’ elektroniske struktur skal du også læse en artikel om H2S lewis-struktur, geometri, hybridisering.

FAQs

Q1. Nævn de forbindelser, der har en polær binding.
A1. De forbindelser, der har polære bindinger, er vand (H2O), ammoniak (MH3) og svovldioxid (SO2).

Q2. Hvad er et dipolmoment? Hvordan kan man beregne dets størrelse?
A2. Et dipolmoment er repræsenteret ved en specialiseret pil, der peger ud fra en delvist positiv ende til den delvist negative side.

For molekyler med mere end to atomer er der to muligheder for at forekomme-

a) Når dipolmomentet er ophævet, dvs. når pilene er i modsat retning, er dets størrelse lig med nul. Molekylet er upolært.

b) Pilene mellem det centrale atom og de andre atomer peger enten væk fra eller hen imod det centrale atom. I et sådant tilfælde er størrelsen af dipolmomentet større end nul, hvilket gør det til et polært molekyle.

Q3. Skriv grundstoffernes elektronegativitet op.
A3. Oxygen- 3,44
Magnesium- 1,31
Chlor- 3,16
Natrium- 0,93

Q4. Beregn forskellen i elektronegativitet mellem molekyler af CH4 og CO2.

A4. a) CH4
Kulstof- 2,55, Hydrogen- 2,20

Den elektronegative forskel er-
2,55-2,20= 0.35

CH4 er et upolært molekyle, fordi dipolmomentet mellem atomerne ophæver hinanden.

b) SO2

Svovl- 2,58, Oxygen- 3,44

Den elektronegative forskel er-