Apolarne molekule

The Apolarne molekule So tisti, ki so v njihovi strukturi prisotni simetrična porazdelitev svojih elektronov. To je mogoče, če je razlika v elektronegativnosti majhna ali če atomi ali elektronegativne skupine prekličejo svoje učinke na molekulo.

Ni vedno "apolarnost" je absolutna. Zaradi tega veljajo za slabe molekule polarnosti apolarne; to pomeni, da ima dipol trenutek µ blizu 0. Tu vnesete relativno polje: kako nizko naj bo µ, tako da se molekula ali spojina šteje za apolarno?

BF3 Apolarna molekula. Vir: Benjah-BMM27 prek Commons Wikimedia.

Če želite bolje rešiti to težavo, imate molekulo bora trifluorida, bf₃ (Zgornja slika).

Atom fluora je veliko bolj elektronegativen kot Boro, zato so povezave B-F polarne. Vendar pa molekula BF₃ Je simetrična (trigonalna ravnina) in vključuje vektorsko odpoved treh trenutkov B-F.

Tako nastajajo tudi apolarne molekule, tudi ob obstoju polarnih povezav. Ustvarjena polarnost je mogoče uravnotežiti z obstojem druge polarne povezave, enake velikosti kot prejšnja, vendar usmerjena v nasprotno smer; kot je to v BF₃.

Značilnosti apolarne molekule

Simetrija

Da se učinki polarnih povezav med seboj prekličejo, mora imeti molekula specifično geometrijsko strukturo; Na primer linearno, najlažje razumeti na prvi pogled.

To je primer ogljikovega dioksida (CO₂), ki ima dve polarni povezavi (o = c = o). To je zato, ker sta dva dipola trenutka povezav c = o preklicana, ko je usmerit na eno stran, drugi pa proti drugi pod kotom 180 °.

Vam lahko služi: transaminacija

Zato je ena prvih značilnosti, ki jih je treba upoštevati, ko je "apolarnost" molekule ocenjena z leti ptic, opazovati, kako simetrična je.

Recimo, da namesto Co₂ Imate molekula cos (o = c = s), imenovana karbonil sulfid.

Zdaj ni več apolarna molekula, saj je žveplova elektronegativnost manjša od kisika; In zato se dipolski trenutek c = s razlikuje od c = o. Kot rezultat tega je COS polarna molekula (polarna je moka druge vreče).

Spodnja slika grafično povzame vse na novo opisano:

XXX dipolarni trenutki molekul CO2 in COS. Vir: Gabriel Bolívar.

Upoštevajte, da je dipolni trenutek povezave C = S manjši od povezave C = O v molekuli COS.

Elektronegativnost

Elektronegativnost na Pauling lestvici ima vrednosti med 0,65 (za Francia) in 4,0 (za fluorid). Na splošno imajo halogeni visoko elektronegativnost.

Kadar je razlika v elektronegativnosti elementov, ki tvorijo kovalentno vez, manjša od 0,4, se reče, da je apolarna ali ne polarna. Vendar so edine molekule, ki so resnično apolarne, tiste, ki tvorijo povezave med identičnimi atomi (kot so vodik, H-H).

Medmolekularne sile

Da se snov, ki se raztopi v vodi, mora elektrostatično komunicirati z molekulami; interakcije, ki ne morejo izvajati apolarnih molekul.

V apolarnih molekulah njihovi električni naboji na enem koncu molekule niso omejeni, ampak simetrično porazdeljeni (ali homogeno). Zato ne more komunicirati s sili dipole-dipolo.

Vam lahko služi: atomski volumen

Namesto tega apolarne molekule medsebojno sodelujejo prek londonskih disperzijskih sil; To so takojšen dipoli, ki polarizirajo elektronski oblak sosednjih atomov molekul. Tu je molekularna masa prevladujoč dejavnik fizikalnih lastnosti teh molekul.

Kako prepoznati apolarne molekule?

-Morda ena najboljša metoda za prepoznavanje apolarne molekule je njegova topnost v različnih polarnih topilih, saj je v njih na splošno malo topna.

-Na splošno so apolarne molekule plinaste narave. Lahko so tudi neizmerne tekočine z vodo.

-Za apolarne trdne snovi je značilno, da so mehke.

-Disperzijske sile, ki jih ohranjajo skupaj, so običajno šibke. Zaradi tega so njene točke ali vrelišča ponavadi nižje od polarnih spojin.

-Apolarne molekule, zlasti v tekoči obliki, so slabi vodniki električne energije, saj nimajo neto električnega naboja.

Primeri apolarnih molekul

Plemenite plini

Čeprav niso molekule, se plemeniti plini štejejo za apolarni. Če se domneva, da dva njena atoma delujeta za kratek čas, bi to interakcijo lahko obravnavali (polovico) kot molekulo; molekula, ki bi bila apolarna narava.

Diatomske molekule

Diatomske molekule, kot je h₂, Br₂, i₂, Cl₂, o₂, in f₂, So apolarni. To so na splošno₂, A-a.

Ogljikovodiki

Kaj pa, če bi bila skupina atomov? Bilo bi pred drugimi apolarnimi spojinami; Na primer Ethane, Cho₃-Pogl₃, katere ogljikovo okostje je linearno, C-C.

Metano, pogl₄, in etan, c₂H₆, So apolarne molekule. Carbon ima elektronegativnost 2,55; Medtem ko je vodikova elektronegativnost 2,2. Zato obstaja dipol vektor z nizko intenzivnostjo, usmerjen od vodika do ogljika.

Lahko vam služi: Mohr metoda: osnove, reakcije, postopek, uporabe

Toda zaradi geometrijske simetrije molekul metana in etana je vsota dipolnih vektorjev ali dipolnih trenutkov v njihovih molekulah praznina, tako da v molekulah ni neto obremenitve.

Na splošno se isto zgodi z vsemi ogljikovodiki, in tudi kadar v njih pride do nenasičenosti (dvojne in trojne vezi), se štejejo za apolarne ali spojine z nizko polarnostjo. Tudi ciklični ogljikovodiki so apolarni molekuli, kot sta cikloheksan ali ciklobutan.

Drugi

Molekule ogljikovega dioksida (CO₂) in ogljikov disulfid (CS₂) To so apolarne molekule, obe z linearno geometrijo.

Pri ogljikovem disulfidu je ogljikova elektronegativnost 2,55, žveplova elektronegativnost pa 2,58; Tako imata oba elementa praktično isto elektronegativnost. Ni generacije dipolnega vektorja, zato je neto obremenitev nič.

Na voljo so tudi naslednje molekule CCL₄ in albr₃, oba apolar:

Molekule CCL4 in Albr3. Vir: Gabriel Bolívar.

V aluminijevem tribromidu, Albb₃ Enako se zgodi z BF₃, Na začetku članka. Medtem za ogljikov tetraklorid CCL₄, Geometrija je tetraedrska in simetrična, saj so vse povezave C-CL enake.

Podobno molekule s splošno formulo CX₄ (Prim₄, Ci₄ in cbr₄), so tudi apolarni.

In končno ima lahko apolarna molekula celo oktaedrsko geometrijo, kot je to primer z žveplom heksafluoridom, SF₆. Pravzaprav lahko imate katero koli geometrijo ali strukturo, dokler je simetrična in je njegova elektronska porazdelitev homogena.

Reference

1. Nepolarna molekula. Okrevano od: Kemija.Tutorvista.com
2. Primer polarnih in nepolarnih molekul. Okreval od: Thoughtco.com