Dipole

Dipole sind Teilchen, die zwei entgegengesetzte Pole aufweisen. In der Chemie sprechen wir bei diesen Polen von positiv und negativ geladenen Polen.

Zwei wichtige Dipolarten sind der permanente und der temporäre Dipol.


Grundlagen zu Dipolen

Ein Dipol entsteht zwischen zwei Atomen, die miteinander eine Atombindung eingehen.

Diese Atome teilen sich einige Außenelektronen. Das sind die sogenannten Bindungselektronen.
Je nachdem, wie hoch die Differenzen der Elektronegativitätswerte (kurz EN) der Bindungspartner sind, werden die Bindungselektronen entweder zu einem Partner hingezogen oder sie bewegen sich von dem einem zu dem anderen Partner.

Permanenter Dipol

Unter einem permanenten Dipol verstehst du einen Dipol, der permanent, also dauerhaft, besteht.

Voraussetzung

Damit ein permanenter Dipol entsteht, müssen sich die Elektronegativitätswerte der Bindungspartner um einen Wert von mindestens 0,4 unterscheiden. Dafür berechnest du einfach die Differenz der jeweiligen Elektronegativitätswerte.

Entstehung

Durch die verschiedenen Elektronegativitätswerte ziehen die Bindungspartner die Bindungselektronen unterschiedlich stark an. Ein hoher EN gibt an, dass die Elektronen stark angezogen werden. Dadurch kommt es zu einer Verschiebung der Elektronen.

Durch diese Ladungsverschiebung entsteht eine negative Partialladung (Teilladung) am Atom mit dem größeren EN und eine positive Partialladung an dem Atom mit dem kleineren EN.

Durch diese beiden unterschiedlichen Partialladungen entsteht ein sogenannter Dipol. Da die Elektronegativitätsdifferenz recht hoch ist, bleibt dieser Dipol erhalten und verschiebt sich nicht.

Darstellung des permanenten Dipols

In der folgenden Abbildung kannst du sehen, wie ein permanenter Dipol dargestellt wird.

Die Partialladungen werden durch \delta {+}δ+\delta {+} bei einer positiven und durch \delta {-}δ\delta {-} bei einer negativen Partialladung dargestellt.

Die Ladungsverschiebung stellst du mit einem Dreieck dar. Daher liegt die breite Seite an dem Atom mit der negativen Partialladung.

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Temporärer Dipol

Unter einem temporären Dipol verstehst du einen Dipol, der nur temporär, also zeitweise und kurzfristig auftritt.

Voraussetzung

Damit ein solcher Dipol entsteht, muss die Elektronegativitätsdifferenz der beiden Bindungspartner kleiner als 0,4 sein.

Entstehung

Durch die kleine Differenz der EN werden die Bindungselektronen von beiden Bindungspartnern etwa gleich stark angezogen. Dadurch entsteht keine permanente Ladungsverschiebung. Stattdessen bewegen sich die Bindungselektronen frei zwischen beiden Bindungspartnern hin und her.

Durch diese Bewegung kann es passieren, dass sich zufällig die Mehrheit der Bindungselektronen kurzfristig näher an einem der beiden Bindungspartner befindet. Dadurch entsteht ein kurzfristiger Dipol. Dieser wird als temporärer Dipol bezeichnet.

Auswirkungen von Dipolen

Dipole besitzen zwei verschiedene Partialladungen. Wenn sich die Dipole von zwei Molekülen so aneinander legen, dass sich die entgegengesetzten Partialladungen nebeneinander befinden, ziehen sich diese wie Magneten an.

Solche Anziehungskräfte sind die Ursache für Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen und Van-der-Waals-Kräfte.


Beispiele für permanente Dipole

Beliebte Beispiele für Moleküle mit permanenten Dipolen sind Halogenwasserstoffe, wie Chlorwasserstoff und Bromwasserstoff.
Aber auch im Wasser- und Kohlenstoffdioxidmolekül findest du solche Dipole.

Beispiele für temporäre Dipole

Temporäre Dipole kommen in Kohlenwasserstoffen vor. Das sind zum Beispiel die Alkane, wie Propan oder Heptan und Alkene wie Ethen.

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