Dipol

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Elektronegativität		Atombindung

Was ist ein Dipol?

H₂O - ein Molekül mit Dipolcharakter

Ein Dipol bzw. Dipolmoment liegt vor, wenn zwei entgegengesetzte elektrische oder magnetische Pole vorliegen und diese in ihrer räumlichen Lage nicht zusammenfallen. Innerhalb eines chemischen Moleküls, z. B. H₂O bedeutet dies:

• polare Bindung bzw. polarisierter Atombindung zwischen den Bindungspartnern aufgrund einer Elektronegativitätsdifferenz (ΔEN), d. h. Ladungsverschiebung in Richtung des elektronegativeren Atoms unter Ausbildung von Partialladungen δ⁺ u. δ^-
• werden die Partialladungen δ⁺ u. δ^- zu Ladungsschwerpunkten +/- zusammengefasst, die bei einem Dipol in ihrer räumlichen Lage nicht zusammenfallen

Warum muss ich das wissen?

• Ein wesentliches Konzept in der Chemie ist das Struktur-Eigenschafts-Konzept. Am Beispiel Dipolverbindungen kannst Du dieses Konzept kennenlernen.
• Durch Analyse der Molekülstruktur sowie der Ladungsverteilung innerhalb eines Moleküls lassen sich Stoffeigenschaften wie Siedetemperatur und Löslichkeit vorhersagen.

Übungen

Molekülbau und Dipol

Baue mit dem Molekülbaukasten bzw. skizziere die Strukturformeln der folgenden chemischen Verbindungen und leite an diesen durch Einzeichnen der Ladungsverschiebungen, Partialladungen und Lage der Ladungsschwerpunkte ab, ob ein Dipol vorliegt:

1. Methan CH₄
2. Monochlormethan CH₃Cl
3. Difluormethan CH₂F₂
4. Tetrachlorkohlenstoff CCl₄
5. Kohlenstoffdioxid CO₂

Stoffeigenschaften

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen zum Thema Dipol:
Chemie FOS-T     auf Seite 50	Chemie heute     auf Seite 46 u. 240	Elemente Chemie     auf Seite 33, 40

Viele Stoffeigenschaften lassen sich durch Betrachtung der Molekülstruktur vorhersagen.

1. Recherchiere (Römpp, Chemiebuch, Wikipedia o.ä.) die Siedepunkte für die beiden Stoffgruppen der Alkane und Alkanole (Alkohole). Stelle die Siedepunkte nach Anzahl der C-Atome geordnet (von 1 bis 8) tabellarisch zusammen.
2. a) Setze Deine Tabelle in eine Grafik um (rot: Alkane, blau: Alkanole).
   b) Welche Tendenzen der Siedepunkte sind zu erkennen?
   c) Wie lassen sich diese Tendenzen erklären?
   Tipp: Skizziere exemplarisch die Strukturformeln von Ethan und Ethanol und analysiere die jeweilige Ladungsverteilung.
3. Wie hängen Molekülbau und Löslichkeiten zusammen, d. h.:
   a) Warum löst sich Ethanol in Wasser, Hexanol dagegen fast gar nicht?
   b) In welchen Stoffen wird sich Hexanol lösen?
4. Erkläre den Unterschied der Siedetemperaturen von Schwefelwasserstoff (-60,5°C) und Wasser (100°C).

Arbeitsblatt

• Arbeitsblatt

Experimente

• Zwischenmolekulare Bindungen: Permanente und induzierte Dipole, in: Chemie heute SII, Seite 65, Versuch 1
• Mikrowellen-Erwärmung von Wasser, Ethanol, Speiseöl und Petroleumbenzin, in: Ultraschall und Mikrowellenstrahlung, Versuch 20, Seite 179