Polarnost (kemija), kaj je, definicija, primeri

Kaj je kemična polarnost?

The Kemična polarnost To je lastnost, za katero je značilna prisotnost izrazite heterogene porazdelitve elektronskih gostot v molekuli. V svoji strukturi so torej negativno naložene regije (Δ-), druga pa pozitivno nabita (Δ+), ki ustvarjajo dipolski trenutek.

Dipolni trenutek (µ) povezave je oblika izražanja polarnosti molekule.  Običajno je predstavljen kot vektor, katerega izvor je v obremenitvi (+), njegov konec.

Zemljevid elektrostatičnega potenciala za molekulo vode. Vir: Benjah-BMM27 prek Wikipedije.

Na zgornji sliki je prikazan elektrostatični potencialni zemljevid za vodo, h₂Tudi. Rdečkasto območje (atom kisika) ustreza tistemu z najvišjo elektronsko gostoto, poleg tega pa je mogoče videti, da izstopa na modrih regijah (vodikovi atomi).

Ker je porazdelitev omenjene elektronske gostote heterogena, se reče, da obstaja pozitiven in negativni pol. Zato govorimo o kemični 'polarnosti in zaenkrat Dipole.

Dipolarni trenutek

Dipolni trenutek µ je opredeljen z naslednjo enačbo:

µ = Δ ·d

Kjer je δ električni naboj vsakega pola, pozitiven (+δ) ali negativen (-δ) in d  To je razdalja med njimi.

Dipolni trenutek je običajno izražen v Debyeju, ki ga predstavlja simbol D. Colomb · Metro je enakovreden 2.998 · 10²⁹ D.

Vrednost dipolnega trenutka povezave med dvema različnima atoma je glede na razliko v elektronegativnosti atomov, ki tvorijo povezavo.

Da bi bila molekula polarna, ni dovolj, da bi imeli polarne povezave v svoji strukturi, ampak mora imeti tudi asimetrično geometrijo; na tak način, kar preprečuje, da bi se dipolne trenutke medsebojno razveljavilo.

Vam lahko služi: karbonoidi: elementi, značilnosti in uporabe

Asimetrija v molekuli vode

Molekula vode ima dve O-H vezi. Geometrija molekule je kotna, torej z obliko "V"; Torej dipolni trenutki povezav se med seboj ne prekličejo, vendar se vsota od njih pojavi tako, da kažejo na atom kisika.

Zemljevid elektrostatičnega potenciala za h₂Ali to odraža.

Če opazimo kotno molekulo H-O-H, se lahko pojavi naslednje vprašanje: ali je res asimetrično? Če je narisana namišljena os, ki prečka atom kisika, bo molekula razdeljena na dve enaki polovici: H-O | O-H.

Vendar ni tako, če je namišljena os vodoravna. Ko ta osi zdaj ponovno deli molekulo na dve polovici, bo atom kisika na eni strani, na drugi pa dva vodikova atoma.

Zato navidezna simetrija h₂Ali preneha obstajati, zato se upošteva asimetrična molekula.

Polarne molekule

Polarne molekule morajo izpolnjevati vrsto značilnosti, kot so:

-Porazdelitev električnih nabojev v molekularni strukturi je asimetrična.

-Običajno so topni v vodi. To je posledica med polarnimi molekulami lahko medsebojno vpliva na dipole-dipolo sile, kjer je za vodo značilno velik dipolski trenutek.

Poleg tega je njegova dielektrična konstanta zelo visoka (78,5), kar vam omogoča, da vzdržujete ločene električne obremenitve, ki povečujejo njegovo topnost.

-Na splošno imajo polarne molekule visoke vrele in fuzijske točke.

Te sile sestavljajo interakcija Dipolo-Dipolo, disperzivne sile Londona in tvorbo vodikovih mostov.

Vam lahko služi: železni sulfat (FESO4): kaj je, struktura, lastnosti, sinteza

-Zaradi električnega naboja lahko polarne molekule poganjajo elektriko.

Primeri

SW₂

Žveplov dioksid (tako₂). Kisik ima elektronegativnost 3,44, medtem ko je žveplova elektronegativnost 2,58. Zato je kisik bolj elektronegativen kot žveplo. Obstajata dve povezavi s = o, ki imata ali ena obremenitev Δ- in s obremenitev δ+.

Ker gre za kotno molekulo s S v točki, sta dva dipola usmerjena v isto smer; In zato seštevajo in tako molekulirajo₂ biti polarni.

Chcl₃

Kloroform (HCCL₃). Obstajata povezava C-H in tri povezave C-CL.

Elektronegativnost C je 2,55, elektronegativnost H. Tako je ogljik bolj elektronegativen kot vodik; In zato bo dipolski trenutek usmerjen od H (Δ+) do C (Δ-): C^δ--H^δ+.

V primeru C-Cl povezav ima C elektronegativnost 2,55, medtem ko ima CL elektronegativnost 3,16. Moment dipola ali dipola je usmerjen od C do CL v treh povezavah C ^δ+-Cl ^δ-.

Ko je slabo območje elektronov, okoli atoma vodika in regijo, bogato z elektroni, sestavljenimi iz treh atomov klora, CHCL₃ Velja za polarno molekulo.

Hf

Vodikov fluorid ima samo eno H-F vez. Elektronegativnost H je 2,22, elektronegativnost F pa 3,98. Zato se fluorid konča z največjo elektronsko gostoto, povezava med obema atomama^δ+-F^δ-.

Vam lahko služi: aluminijev hidroksid: struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

Nh₃

Amoniak (NH₃) ima tri N-H povezave. Elektronegativnost N je 3,06, elektronegativnost H. V treh vezjih je elektronska gostota usmerjena v dušik, saj je še večja s prisotnostjo para prostih elektronov.

NH molekula₃ Je tetraedra, atom N zaseda točko. Trije dipolni trenutki, ki ustrezajo N-H povezavam, so usmerjeni v isto smer. V njih se Δ- nahaja v n in Δ+ v h. Tako so povezave: n^δ--H^δ+.

Ti dipolni trenutki, asimetrija molekule in navor brez elektronov na dušiku, amonijak naredijo zelo polarno molekulo.

Makromolekule s heteroátomosom

Ko so molekule zelo velike, jih ni več natančno razvrstiti kot apolarno ali polarne. To je zato, ker lahko obstajajo deli njegove strukture z apolarnimi (hidrofobnimi), kot so polarne (hidrofilne) značilnosti.

Te vrste spojin so znane kot amfifilos ali amfipatik. Ker se apolarni del lahko šteje za slab v elektronih glede na polarni del, je v strukturi prisotna polarnost, amfiprilne spojine pa se štejejo za polarne spojine.

Na splošno je mogoče pričakovati, da ima makromolekula s heteroatomi dipolne trenutke, z njo.

Heteroátomos razumejo tisti, ki se razlikujejo od tistih, ki sestavljajo okostje strukture. Na primer, gazirani okostje je biološko najpomembnejši od vseh, atom, s katerim se ogljikove (poleg vodika) imenuje Heteroátomo.

Reference

1. Polarne in nepolarne spojine. ST. Louis Community College.  Obnovi od: Uporabniki.STLCC.Edu
2. Kako razložiti polarnost. Znanstvenik. Okrevano od: Znanstvenik.com