Dvi pagrindinės molekulių klasės yra: polinės molekulės ir nepolinės molekulės. Kai kurie molekulės yra aiškiai poliariniai ar nepoliniai, tuo tarpu daugelis turi tam tikrą poliškumą ir patenka kažkur tarp jų. Čia apžvelgiama, ką reiškia poliarinė ir nepolinė, kaip nuspėti, ar molekulė bus viena, ar kita, ir tipinių junginių pavyzdžių.
Pagrindiniai išvežami taškai: poliniai ir nepoliniai
- Chemijoje poliškumas reiškia elektrinio krūvio pasiskirstymą aplink atomus, chemines grupes ar molekules.
- Polinės molekulės atsiranda, kai tarp sujungtų atomų yra elektronegatyvumo skirtumas.
- Nepolinės molekulės atsiranda, kai elektronai yra vienodi tarp diatominės molekulės atomų arba kai didesnės molekulės poliniai ryšiai panaikina vienas kitą.
Poliarinės molekulės
Poliarinės molekulės atsiranda, kai du atomai elektronuose pasiskirsto nedaug kovalentinis ryšys. A dipolis formos, kai dalis molekulės turi nedidelį teigiamą krūvį, o kita dalis - su nedideliu neigiamu krūviu. Tai atsitinka, kai yra skirtumas tarp
elektronegatyvumas kiekvieno atomo. Ekstremalus skirtumas sudaro joninę jungtį, o mažesnis skirtumas - polinę kovalentinę jungtį. Laimei, galite ieškoti elektronegatyvumo ant stalo numatyti, ar greičiausiai susidarys atomai polinės kovalentinės jungtys. Jei elektronegatyvumo skirtumas tarp dviejų atomų yra tarp 0,5 ir 2,0, atomai sudaro polinę kovalentinę jungtį. Jei atomų elektronegatyvumo skirtumas yra didesnis nei 2,0, jungtis yra joninė. Joniniai junginiai yra nepaprastai polinės molekulės.Polinių molekulių pavyzdžiai:
- Vanduo - H2O
- Amoniakas - NH3
- Sieros dioksidas - SO2
- Vandenilio sulfidas - H2S
- Etanolis - C2H6O
Atkreipkite dėmesį, kad joniniai junginiai, tokie kaip natrio chloridas (NaCl), yra poliniai. Tačiau dažniausiai, kai žmonės kalba apie „polines molekules“, jie reiškia „polines kovalentines molekules“, o ne visų tipų junginius, turinčius poliškumą!
Nepolinės molekulės
Kai molekulės dalijasi elektronus vienodai kovalentiniame ryšyje, molekulėje nėra jokio grynojo elektrinio krūvio. Neapolinėje kovalentinėje jungtyje elektronai pasiskirsto tolygiai. Galite numatyti, kad nepolinės molekulės susiformuos, kai atomai turės tokį patį ar panašų elektronegatyvumą. Apskritai, jei elektronegatyvumo skirtumas tarp dviejų atomų yra mažesnis nei 0,5, jungtis yra laikomos nepolinėmis, nors vienintelės tikrai nepolinės molekulės yra tos, kurios sudarytos su tapačiomis atomai.
Nepolinės molekulės taip pat susidaro, kai atomai dalijasi a polinis ryšys pasirūpinkite, kad elektros krūviai panaikintų vienas kitą.
Nepolinių molekulių pavyzdžiai:
- Bet kuris iš tauriųjų dujų: Jis, Ne, Ar, Kr, Xe (Tai yra atomai, o ne techniškai molekulės.)
- Bet kuris iš homonuklearinių diatominių elementų: H2, N2, O2, Cl2 (Tai tikrai nepolinės molekulės.)
- Anglies dioksidas - CO2
- Benzenas - C6H6
- Anglies tetrachloridas - CCl4
- Metanas - CH4
- Etilenas - C2H4
- Angliavandenilių skysčiai, tokie kaip benzinas ir toluenas
- Dauguma organinių molekulių
Poliškumas ir maišymo sprendimai
Jei žinote molekulių poliškumą, galite nuspėti, ar jie susimaišys, sudarydami cheminius tirpalus. Bendra taisyklė yra tokia, kad „kaip ištirpsta kaip“, tai reiškia, kad polinės molekulės ištirps į kitus polinius skysčius, o nepolinės molekulės ištirps į nepolinius skysčius. Štai kodėl aliejus ir vanduo nesimaišo: aliejus yra nepolinis, o vanduo yra poliarinis.
Naudinga žinoti, kurie junginiai yra tarpiniai tarp poliarinių ir nepolinių, nes galite juos naudoti kaip tarpinę medžiagą, kad ištirpintumėte cheminę medžiagą į tokią, kurios ji nesumaišytų su kitais. Pvz., Jei norite maišyti joninį junginį arba polinį junginį organiniame tirpiklyje, galite jį ištirpinti etanolyje (polinis, bet ne per daug). Tada etanolio tirpalą galite ištirpinti organiniame tirpiklyje, tokiame kaip ksilenas.
Šaltiniai
- Ingoldas, C. K.; Ingoldas, E. H. (1926). „Kintančio efekto pobūdis anglies grandinėse. V dalis. Aromatinio pakaitalo aptarimas, ypač atsižvelgiant į atitinkamus polinės ir nepolinės disociacijos vaidmenis; ir kitas deguonies ir azoto santykinės direktyvos efektyvumo tyrimas ". Dž. Chem. Soc.: 1310–1328. doi:10.1039 / jr9262901310
- Paulingas, L. (1960). Cheminio jungimosi pobūdis (3-asis leidimas). „Oxford University Press“. psl. 98–100. ISBN 0801403332.
- Ziaei-Moayyed, Maryam; Goodmanas, Edvardas; Williamsas, Peteris (1 000 lapkritis). „Polinių skysčių srautų elektrinis įlinkis: neteisingai suprastas demonstravimas“. Cheminio švietimo žurnalas. 77 (11): 1520. doi:10.1021 / ed077p1520