Полярни (химични) полярни молекули и примери



на химическа полярност това е свойство, което се характеризира с наличието на забележимо хетерогенно разпределение на електронните плътности в молекулата. Следователно в неговата структура има области отрицателно заредени (δ-), а други положително заредени (δ +), генериращи диполен момент.

Диполният момент (μ) на връзката е форма на изразяване на полярността на молекулата. Обикновено се представя като вектор, чийто произход се намира в товара (+) и неговият край се намира в товара (-), въпреки че някои химикали го представят обратен начин.

В горното изображение на картата на електростатичния потенциал за вода, Н2О. Червеникавата област (кислороден атом) съответства на тази на по-голямата електронна плътност и освен това може да се види, че тя се откроява върху сините региони (водородни атоми)..

Тъй като разпределението на тази електронна плътност е хетерогенна, се казва, че има положителен и отрицателен полюс. Затова говорим за химична "полярност" и за момента диполярна.

индекс

  • 1 диполен момент
    • 1.1 Асиметрия във водната молекула
  • 2 Полярни молекули
  • 3 Примери
    • 3.1 SO2
    • 3.2 СНС13
    • 3.3 HF
    • 3.4 NH3
    • 3.5 Макромолекули с хетероатоми
  • 4 Препратки

Диполарен момент

Диполен момент μ се определя от следното уравнение:

μ = δ ·г

Където δ е електрическият заряд на всеки полюс, положителен (+ δ) или отрицателен (-δ), и г  е разстоянието между тях.

Диполен момент обикновено се изразява в дебае, представен от символа D. Кулонов метър е равен на 2,998 · 1029 D.

Стойността на диполния момент на връзката между два различни атома е във връзка с разликата на електроотрицателността на атомите, които образуват връзката.

За да бъде една молекула полярна, не е достатъчно да има полярни връзки в нейната структура, но тя трябва да има и асиметрична геометрия; по такъв начин, че пречи на двуполюсните моменти да се откажат взаимно векторно.

Асиметрия във водната молекула

Водната молекула има две О-Н връзки. Геометрията на молекулата е ъглова, т.е. с "V" форма; така, че диполните моменти на връзките не се отменят взаимно, но сумата от тях се извършва, като сочи към кислородния атом.

Картата на електростатичния потенциал за Н2Или отразявайте това.

Ако се наблюдава ъгловата молекула H-O-H, може да възникне следният въпрос: наистина ли е асиметричен? Ако въображаема ос е проследена през кислородния атом, молекулата ще бъде разделена на две равни половини: H-O | O-H.

Но не е така, ако въображаемата ос е хоризонтална. Когато тази ос сега разделя молекулата отново на две половини, тя ще има кислородния атом от едната страна, а от другата два водородни атома..

Вече за тази привидна симетрия на Н2Или престава да съществува и затова се счита за асиметрична молекула.

Полярни молекули

Полярните молекули трябва да отговарят на редица характеристики, като:

-Разпределението на електрическите заряди в молекулярната структура е асиметрично.

-Те обикновено са разтворими във вода. Това е така, защото полярните молекули могат да взаимодействат с дипол-диполните сили, където водата се характеризира с голям диполен момент.

В допълнение, неговата диелектрична константа е много висока (78.5), което й позволява да поддържа отделни електрически заряди, увеличавайки неговата разтворимост.

-По принцип, полярните молекули имат високи точки на кипене и топене.

Тези сили се състоят от взаимодействието дипол-дипол, диспергиращите сили на Лондон и образуването на водородни мостове.

-Поради електрическия заряд, полярните молекули могат да провеждат електричество.

Примери

SW2

Серен диоксид (SO)2). Кислородът има електронегативност от 3.44, а електронегативността на сярата е 2.58. Следователно, кислородът е по-електроотрицателен от сярата. Има две връзки S = ​​O, като О има заряд δ- и S е заряд δ+.

Като ъглова молекула със S на върха, двата диполарни момента са ориентирани в една и съща посока; и поради това, те се събират, като правят молекулата SO2 бъдете полярни.

СНС3

Хлороформ (HCCI3). Има C-H връзка и три C-Cl връзки.

Електроотрицателността на С е 2,55, а електроотрицателността на Н е 2,2. Така, въглеродът е по-електронегативен от водород; и следователно, диполен момент ще бъде ориентиран от Н (5 +) до С (5): Сδ--Нδ+.

В случая на C-Cl връзки, С има електронегативност от 2.55, докато Cl има електронегативност от 3.16. Диполен вектор или диполен момент е ориентиран от С до С1 в трите С връзки δ+-Cl δ-.

Има слаба област от електрони, около водородния атом и богата на електрони област, съставена от трите хлорни атома, CHCl.3 Счита се за полярна молекула.

HF

Водородният флуорид има една H-F връзка. Електроотрицателността на Н е 2,22 и електроотрицателността на F е 3,98. Затова флуорът завършва с най-високата електронна плътност и връзката между двата атома се описва най-добре като: Нδ+-Fδ-.

NH3

Амоняк (NH3) има три N-H връзки. Електроотрицателността на N е 3.06 и електроотрицателността на Н е 2,22. В трите връзки електронната плътност е ориентирана към азот, като е още по-голяма поради наличието на чифт свободни електрони.

Молекулата на NH3 тя е тетраедрична, като атомът на N заема върха. Трите диполни момента, съответстващи на N-H връзките, са ориентирани в една и съща посока. В тях δ- се намира в N, а δ + в H. Следователно връзките са: Nδ--Нδ+.

Тези диполярни моменти, асиметрията на молекулата и свободната двойка електрони върху азота правят амоняка силно полярна молекула..

Макромолекули с хетероатоми

Когато молекулите са много големи, вече не е правилно да ги класифицираме като неполярни или полярни. Това е така, защото може да има части от неговата структура с неполярни (хидрофобни) и полярни (хидрофилни) характеристики.

Тези видове съединения са известни като амфифили или амфипати. Тъй като неполярната част може да се счита за бедна на електрони по отношение на полярната част, в структурата има полярност, а амфифилните съединения се считат за полярни съединения..

Може да се очаква като цяло макромолекула с хетероатоми да има диполни моменти, а с нея и химическа полярност..

Под хетероатоми се разбира тези, които са различни от тези, които съставляват скелета на структурата. Например, въглеродният скелет е биологично най-важният от всички, а атомът, с който образува въглерод (в допълнение към водород), се нарича хетероатом..

препратки

  1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
  2. Проф. Кришнан. (2007 г.). Полярни и неполярни съединения. Общински колеж на Сейнт Луис. Изтеглено от: users.stlcc.edu
  3. Murmson, Serm. (14 март, 2018 г.). Как да обясним полярността. Sciencing. Изтеглено от: sciencing.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5 декември 2018 г.). Определение на полярните връзки и примери (Полярна ковалентна връзка). Изтеглено от: thoughtco.com
  5. Wikipedia. (2019). Химическа полярност. Изтеглено от: en.wikipedia.org
  6. Quimitube. (2012 г.). Ковалентна връзка: полярност на връзката и молекулярна полярност. Изтеглено от: quimitube.com