מולקולות אופייניות אופייניות, כיצד לזהות אותן ודוגמאות

ה מולקולות אפולריות הם אלה שמציגים במבנה שלהם הפצה סימטרית של האלקטרונים שלהם. זה אפשרי אם ההבדל של electronegativity של האטומים שלה הוא קטן, או אם האלקטרונים אטומים או קבוצות לבטל את ההשפעות שלהם במולקולה.

לא תמיד "אפולריות" היא מוחלטת. מסיבה זו, המולקולות קוטביות קוטביות נחשבים לפעמים אפולארית; כלומר, יש לו רגע דו-קוטבי קרוב ל- 0. כאן נכנס האדם לשטח של קרוב משפחה: כמה נמוך חייב להיות עבור מולקולה או מתחם כדי להיחשב אפולארית?

כדי לטפל טוב יותר בבעיה יש לך את המולקולה בורון trifluoride, BF₃ (תמונה עליונה).

אטום הפלואור הוא הרבה יותר electronegative מאשר אטום בורון, ולכן הקשרים B-F הם קוטביים. עם זאת, מולקולת BF₃ הוא סימטרי (מטוס טריגונלי) והוא כרוך ביטול וקטור של שלושת הרגעים B-F.

כך נוצרות גם מולקולות אפולריות, אפילו עם קיומם של קשרים קוטביים. את הקוטביות שנוצרת ניתן לאזן על ידי קיומו של קשר קוטבי אחר, בסדר גודל זהה לזה הקודם, אך בכיוון ההפוך; כפי שקורה ב BF₃.

אינדקס

• 1 מאפיינים של מולקולה אפולארית
  • 1.1 סימטריה
  • 1.2 חשמליות
  • 1.3 כוחות מולקולריים
• 2 כיצד לזהות אותם?
• 3 דוגמאות
  • 3.1 גזים אצילים
  • 3.2 מולקולות דיאטומיות
  • 3.3 פחמימנים
  • 3.4 אחר
• 4 הפניות

מאפיינים של מולקולה אפולארית

סימטריה

עבור ההשפעות של הקשרים הקוטביים כדי לבטל זה את זה, המולקולה חייב להיות מבנה גיאומטרי מסוים; למשל, ליניארי, הכי קל להבין ממבט ראשון.

זהו המקרה של פחמן דו חמצני (CO₂), אשר יש שני קישורים הקוטב (O = C = O). זאת בשל העובדה כי שני הרגעים dipolar של הקישורים C = O לבטל אחד את השני כאשר פונה צד אחד, והשני לכיוון השני, בזווית של 180 °.

לכן, אחד המאפיינים הראשונים שיש לקחת בחשבון בעת ​​הערכת "אפולריות" של מולקולה כעין של ציפור, היא לבחון כמה סימטרי זה..

נניח שבמקום CO₂ יש לך את מולקולת COS (O = C = S), הנקרא גופרית carbonyl.

עכשיו זה כבר לא מולקולה אפולארית, שכן electronegativity של גופרית הוא פחות מזה של חמצן; ולכן, דיפול רגע C = S שונה מזו של C = O. כתוצאה מכך, COS הוא מולקולה קוטבית (איך הקוטב הוא קמח משק אחר).

התמונה התחתונה מסכמת בצורה גרפית את כל מה שזה עתה תיאר:

שים לב כי רגע דיפול של הקשר C = S הוא פחות מזה של הקשר C = O במולקולה COS.

Electronegativity

Electronegativity בסולם פאולינג יש ערכים בין 0.65 (עבור פרנקיום), ו 4.0 (עבור פלואור). באופן כללי, הלוגנים יש electronegativity גבוהה.

כאשר ההבדל של electronegativity של אלמנטים היוצרים קשר קוולנטי הוא פחות או שווה ל 0.4, הוא אמר להיות אפולרי או nonolar. עם זאת, מולקולות היחידים שהם אפולריים באמת הם אלה שנוצרו על ידי קישורים בין אטומים זהים (כגון מימן, H-H).

כוחות בין-מולקולריים

עבור חומר להתמוסס במים הוא חייב אינטראקציה אלקטרוסטטית עם המולקולות; אינטראקציות שמולקולות אפולריות אינן יכולות לבצע.

במולקולות אפולריות, המטען החשמלי שלהם אינו מוגבל בקצה אחד של המולקולה, אלא מופץ באופן סימטרי (או הומוגני). לכן, הוא אינו מסוגל לתקשר באמצעות דיפול dipole כוחות.

לעומת זאת, מולקולות אפולריות מתקיימות זו בזו באמצעות כוחות הפיזור של לונדון; אלה הם dipoles מיידית כי לקטב את הענן האלקטרוני של האטומים של מולקולות שכנות. כאן המסה המולקולרית היא גורם מרכזי במאפיינים הפיזיים של מולקולות אלה.

כיצד לזהות אותם?

-אולי אחת הדרכים הטובות ביותר לזהות מולקולה אפולארית היא מסיסות שלה ממיסים קוטב שונים, להיות מסיס בדרך כלל בהם.

-באופן כללי, מולקולות אפולריות הן גזיות בטבע. הם יכולים גם ליצור נוזלים impiscible עם מים.

-מוצקים אפולריים מאופיינים להיות רך.

-כוחות הפיזור המחזיקים אותם יחדיו חלשים בדרך כלל. בגלל זה, נקודות ההתכה או הרתיחה שלהם נוטות להיות נמוכות יותר מאלו של תרכובות בעלות אופי קוטבי.

-המולקולות האפולאריות, במיוחד מתחת לצורה הנוזלית, הן מוליכות חלשות של חשמל, כיוון שהן חסרות מטען חשמלי נטו.

דוגמאות

גזים אצילים

למרות שהם אינם מולקולות, גזים אצילים נחשבים אפולריים. בהנחה שבמשך שתי תקופות קצרות של זמן, שניים מהאטומים שלו מתקיימים ביניהם, הוא, האינטראקציה הזאת יכולה להיחשב (חצי) כמולקולה; מולקולה שתהיה אפולית בטבע.

מולקולות דיאטומיות

מולקולות דיאטומיות, כגון H₂, בר₂, את₂, Cl₂, O₂, ואת F₂, הם אפולריים. אלה יש כנוסחה כללית א₂, A- A.

פחמימנים

מה אם A היו קבוצה של אטומים? זה יהיה לפני תרכובות אפולריות אחרות; לדוגמה, אתאן, CH₃-CH₃, אשר שלד פחמן הוא ליניארי, C-C.

מתאן, CH₄, ואתאן, ג₂ח₆, הם מולקולות אפולריות. פחמן יש electronegativity של 2.55; בעוד electronegativity של מימן הוא 2.2. לכן, יש וקטור דיפול בעוצמה נמוכה, מכוונת מימן לפחמן.

אולם, בשל הסימטריה הגיאומטרית של מולקולות המתאן והאתאן, סכום הווקטורים של הדיפול או רגעי הדיפול במולקולות שלהם הוא אפס, ולכן אין מטען נטו על המולקולות.

באופן כללי זה קורה גם עם כל פחמימנים, ואפילו כאשר יש insaturations בהם (כפול ו משולש אג"ח), הם נחשבים אפולריים או נמוך קוטביות compounds. כמו כן, פחמימנים מחזוריים הם מולקולות אפולריות, כגון cyclohexane או cyclobutane..

אחרים

מולקולות פחמן דו חמצני (CO₂) ו פחמן דיסולפיד (CS)₂) הן מולקולות אפולריות, הן בגיאומטריה ליניארית.

ב פחמן דיסולפיד, electronegativity של פחמן הוא 2.55, בעוד electronegativity של גופרית הוא 2.58; כך שלשני האלמנטים יש, למעשה, אותה אלקטרו-גוניות. אין דור של וקטור דיפול ולכן, המטען נטו הוא אפס.

כמו כן, יש לנו את המולקולות הבאות CCL₄ ו AlBr₃, שניהם apolar:

ב tribromide אלומיניום, AlBr₃ זה קורה כמו עם BF₃, בתחילת המאמר. בינתיים, עבור פחמן tetrachloride, CCl₄, הגיאומטריה היא tetrahedral וסימטרי, שכן כל הקישורים C-Cl שווים.

באופן דומה, מולקולות עם הנוסחה הכללית CX₄ (CF₄, CI₄ ו CBR₄), הם גם אפולריים.

ולבסוף, למולקולה אפולארית יש אפילו גיאומטריה אוקטדרלית, כמו במקרה של גופרית הקספלואוריד, SF₆. למעשה, זה יכול להיות כל גיאומטריה או מבנה, כל עוד הוא סימטרי והפצה אלקטרוניים שלה הומוגנית.

הפניות

1. קארי פ. א. (2008). כימיה אורגנית חומצות קרבוקסיליות. (מהדורה ששית). מק גרב היל.
2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). קוטביות של מולקולות. מקור: corinto.pucp.edu.pe
3. מורה Vista. (2018). מולקולה לא פולארית. מקור: chemistry.tutorvista.com
4. הלמנשטיין, אן מארי, Ph.D. (28 בינואר 2019). דוגמאות של מולקולות פולאריות ולא פולריות. מקור: Thinkco.com
5. קורטוס ר '(19 בספטמבר 2016). מולקולות קוטביות ולא קוטביות. בית הספר לאלוף. מקור: school-for-champions.com
6. גנונג וו (2004). פיזיולוגיה רפואית מהדורה 19^א. העריכה של המדריך המודרני.