MER OM DIPOLER

Ett problem med att förså dipoler är att man ofta måste tänka tredimension-ellt.  När vi ritar molekylerna på papper blir det svårt att visa detta, men det finns en del hjälpmedel.

En vanlig fråga är "Varför är vatten-molekylen vinklad och inte rak". Svaret är att den är både rak och vinklad, beroende från vilket håll vi ser den.  Bilden till höger är en vanlig modell av en vattenmolekyl. Denna ger till viss del en uppfattning om att molekylen är tredimensionell, men den visar inte fördelningen av valenselektronerna. För att förstå detta, måste vi börja med en helt platt modell.

Bilden nedan till vänster visar den vanliga modellen av vatten, med kovalenta bindningar till de båda väteatomerna och två fria elektronpar i en andra änden.  Med detta sätt att rita visar vi tydligt att vatten är en dipol  – molekylen är vinklad och det finns en ojämn fördelning av elektronerna med en positiv sida och en negativ sida. Bilden nedan till höger visar även den en trolig bild av en vattenmolekyl, men eftersom denna är rak och symmetrisk ger den inte en tydlig bild av att vatten är en dipol.

Det är nu vi måste tänka tredimensionellt.  Elektronerna repellerar varandra och vill därför komma så långt bort från andra elektroner som möjligt. För fyra elektronpar innebär detta att vi kan rita in dem i en pryramid med trekantig bas. I två av hörnen sitter det väteatomer och i de andra hörnen sitter det var sitt elektronpar.

Dessa två bilder försöker åskådliggöra hur de båda väte-atomerna är placerade i förhållande till de fria elektronparen i den vy vi är vana vid att se för vattenmolekylen. De två små prickparen på den vanliga modellen för vattenmolekylen representerar de fria elektronparen.

Här är molekylen vriden så att de båda väteatomerna ligger i linje med varandra och de fria elektronparen över och under dessa. I den platta bilden över dessa två bilder syns inte att vattenmolekylen är en dipol, men gör vi bilden tredimensionell syns det tydligt att det är samma molekyl som här till vänster.

Ett problem med att förstå kemi i allmänhet och kemisk bindning i synnerhet är att vi inte kan se enskilda molekyler i verkligheten. En bra hjälp  för att visualisera den tredimensionella strukturen hos molekyler är en modellbyggsats. Med hjälp av en sådan kan man bygga den molekyl man är intresserad av och betrakta den i olika vinklar. Ett julklappstips – speciellt om du skall läsa Kemi 2 där en sådan byggsats är ett måste för att förstå hur organiska molekyler är uppbyggda. Du kan till exempel beställa här.

Med en molekylbyggsats kan du se molekylernas tredimensionella strukur. De byggda molekylerna i bilden är metan, koldioxid ammoniak och vatten.