Οι δύο κύριες κατηγορίες μορίων είναι πολικά μόρια και μη πολικά μόρια. Μερικοί μόρια είναι σαφώς πολικοί ή μη πολικοί, ενώ πολλοί έχουν κάποια πολικότητα και πέφτουν κάπου στο μεταξύ. Ακολουθεί μια ματιά στο τι σημαίνει πολικό και μη πολικό, πώς να προβλέψουμε εάν ένα μόριο θα είναι το ένα ή το άλλο, και παραδείγματα αντιπροσωπευτικών ενώσεων.
Βασικές επιλογές: Πολικές και μη πολικές
- Στη χημεία, η πολικότητα αναφέρεται στην κατανομή ηλεκτρικού φορτίου γύρω από άτομα, χημικές ομάδες ή μόρια.
- Τα πολικά μόρια συμβαίνουν όταν υπάρχει διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των συνδεδεμένων ατόμων.
- Τα μη πολικά μόρια εμφανίζονται όταν τα ηλεκτρόνια μοιράζονται ίσα μεταξύ των ατόμων ενός διατομικού μορίου ή όταν οι πολικοί δεσμοί σε ένα μεγαλύτερο μόριο ακυρώνουν το ένα το άλλο.
Πολικά μόρια
Πολικά μόρια εμφανίζονται όταν δύο άτομα δεν μοιράζονται τα ηλεκτρόνια εξίσου έναν ομοιοπολικό δεσμό. ΕΝΑ δίπολο μορφές, με μέρος του μορίου να φέρει ελαφρώς θετικό φορτίο και το άλλο μέρος να φέρει ελαφρύ αρνητικό φορτίο. Αυτό συμβαίνει όταν υπάρχει διαφορά μεταξύ
την ηλεκτροπαραγωγικότητα κάθε ατόμου. Μια ακραία διαφορά σχηματίζει έναν ιοντικό δεσμό, ενώ μια μικρότερη διαφορά σχηματίζει έναν πολικό ομοιοπολικό δεσμό. Ευτυχώς, μπορείτε αναζητήστε την ηλεκτροπαραγωγικότητα σε έναν πίνακα για να προβλέψει εάν είναι πιθανό να σχηματιστούν άτομα πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί. Εάν η διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ των δύο ατόμων είναι μεταξύ 0,5 και 2,0, τα άτομα σχηματίζουν έναν πολικό ομοιοπολικό δεσμό. Εάν η διαφορά ηλεκτροπαραγοντικότητας μεταξύ των ατόμων είναι μεγαλύτερη από 2,0, ο δεσμός είναι ιονικός. Ιονικές ενώσεις είναι εξαιρετικά πολικά μόρια.Παραδείγματα πολικών μορίων περιλαμβάνουν:
- Νερό - Η2Ο
- Αμμωνία - NH3
- Διοξείδιο του θείου - SO2
- Υδρόθειο - Η2μικρό
- Αιθανόλη - Γ2Η6Ο
Σημειώστε ότι οι ιοντικές ενώσεις, όπως το χλωριούχο νάτριο (NaCl), είναι πολικές. Ωστόσο, τις περισσότερες φορές όταν οι άνθρωποι μιλούν για "πολικά μόρια" εννοούν "πολικά ομοιοπολικά μόρια" και όχι για όλους τους τύπους ενώσεων με πολικότητα!
Μη πολικά μόρια
Όταν τα μόρια μοιράζονται τα ηλεκτρόνια εξίσου σε έναν ομοιοπολικό δεσμό δεν υπάρχει καθαρό ηλεκτρικό φορτίο σε όλο το μόριο. Σε έναν μη πολικό ομοιοπολικό δεσμό, τα ηλεκτρόνια κατανέμονται ομοιόμορφα. Μπορείτε να προβλέψετε ότι τα μη πολικά μόρια θα σχηματιστούν όταν τα άτομα έχουν την ίδια ή παρόμοια ηλεκτροαρνητικότητα. Σε γενικές γραμμές, εάν η διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ δύο ατόμων είναι μικρότερη από 0,5, ο δεσμός είναι θεωρούνται μη πολικά, παρόλο που τα μόνα πραγματικά μη πολικά μόρια είναι αυτά που σχηματίζονται με πανομοιότυπα άτομα.
Τα μη πολικά μόρια σχηματίζονται επίσης όταν τα άτομα μοιράζονται ένα πολικός δεσμός κανονίστε έτσι ώστε τα ηλεκτρικά φορτία να ακυρώνονται μεταξύ τους.
Παραδείγματα μη πολικών μορίων περιλαμβάνουν:
- Οποιοδήποτε από τα ευγενή αέρια: He, Ne, Ar, Kr, Xe (Αυτά είναι άτομα, όχι τεχνικά μόρια.)
- Οποιοδήποτε από τα ομοπυρηνικά διατομικά στοιχεία: Η2Ν2Ο2, Cl2 (Αυτά είναι πραγματικά μη πολικά μόρια.)
- Διοξείδιο του άνθρακα - CO2
- Βενζόλιο - Γ6Η6
- Τετραχλωριούχος άνθρακας - CCl4
- Μεθάνιο - CH4
- Αιθυλένιο - C2Η4
- Υγρά υδρογονάνθρακα, όπως βενζίνη και τολουόλιο
- Τα περισσότερα οργανικά μόρια
Λύσεις πολικότητας και ανάμειξης
Εάν γνωρίζετε την πολικότητα των μορίων, μπορείτε να προβλέψετε εάν θα αναμιχθούν ή όχι για να σχηματίσουν χημικά διαλύματα. Ο γενικός κανόνας είναι ότι "όπως τα διαλύονται όπως", που σημαίνει ότι τα πολικά μόρια θα διαλύονται σε άλλα πολικά υγρά και τα μη πολικά μόρια θα διαλύονται σε μη πολικά υγρά. Γι 'αυτό το λάδι και το νερό δεν αναμιγνύονται: το λάδι είναι μη πολικό ενώ το νερό είναι πολικό.
Είναι χρήσιμο να γνωρίζετε ποιες ενώσεις είναι ενδιάμεσες μεταξύ πολικού και μη πολικού, επειδή μπορείτε να τις χρησιμοποιήσετε ως ενδιάμεσο για να διαλύσετε μια χημική ουσία σε μια χημική ουσία που δεν θα αναμιγνύεται διαφορετικά. Για παράδειγμα, εάν θέλετε να αναμίξετε μια ιοντική ένωση ή μια πολική ένωση σε έναν οργανικό διαλύτη, μπορεί να είστε σε θέση να τη διαλύσετε σε αιθανόλη (πολική, αλλά όχι πολύ). Στη συνέχεια, μπορείτε να διαλύσετε το διάλυμα αιθανόλης σε οργανικό διαλύτη, όπως ξυλόλιο.
Πηγές
- Ίνγκολντ, Γ. Κ.; Ingold, Ε. Η. (1926). "Η φύση της εναλλακτικής επίδρασης στις αλυσίδες άνθρακα. Μέρος V. Μια συζήτηση για την αρωματική υποκατάσταση με ειδική αναφορά στους αντίστοιχους ρόλους της πολικής και μη πολικής διάστασης. και μια περαιτέρω μελέτη των σχετικών οδηγιών αποτελεσματικότητας του οξυγόνου και του αζώτου ". Ι. Chem. Soc.: 1310–1328. doi:10.1039 / jr9262901310
- Pauling, Λ. (1960). Η φύση του χημικού δεσμού (3η έκδοση). Πανεπιστημιακός Τύπος της Οξφόρδης. σελ. 98–100. ISBN 0801403332.
- Ziaei-Moayyed, Maryam; Γκούντμαν, Έντουαρντ Williams, Peter (Νοέμβριος 1.000). "Ηλεκτρική εκτροπή πολικών υγρών ροών: μια παρεξηγημένη επίδειξη". Περιοδικό Χημικής Εκπαίδευσης. 77 (11): 1520. doi:10.1021 / ed077p1520