Kaks peamist molekulide klassi on polaarsed molekulid ja mittepolaarsed molekulid. Mõni molekulid on selgelt polaarsed või mittepolaarsed, samas kui paljudel on teatud polaarsus ja nad jäävad kuskile vahepeale. Siin on ülevaade sellest, mida tähendab polaarne ja mittepolaarne, kuidas ennustada, kas molekul on üks või teine, ja näiteid representatiivsetest ühenditest.
Peamised võtmed: polaarne ja mittepolaarne
- Keemias tähendab polaarsus elektrilaengu jaotust aatomite, keemiliste rühmade või molekulide ümber.
- Polaarsed molekulid tekivad siis, kui seotud aatomite vahel on erinev elektronegatiivsus.
- Mittepolaarsed molekulid tekivad siis, kui elektronid jagunevad diatomeerse molekuli aatomite vahel võrdselt või kui polaarsed sidemed suuremas molekulis üksteist tühistavad.
Polaarmolekulid
Polaarsed molekulid tekivad siis, kui kaks aatomit ei jaga elektrone võrdselt kovalentne side. A dipool See moodustab osa molekulist, millel on kerge positiivne laeng, ja teisel osal on kerge negatiivne laeng. See juhtub siis, kui on erinevus
elektronegatiivsus iga aatomi kohta. Äärmuslik erinevus moodustab ioonsideme, väiksem erinevus aga polaarse kovalentse sideme. Õnneks saate otsige üles elektronegatiivsus laual, et ennustada, kas aatomid tõenäoliselt moodustuvad või mitte polaarsed kovalentsed sidemed. Kui kahe aatomi elektronegatiivsuse erinevus on vahemikus 0,5 kuni 2,0, moodustavad aatomid polaarse kovalentse sideme. Kui aatomite elektronegatiivsuse erinevus on suurem kui 2,0, on side ioonne. Ioonilised ühendid on äärmiselt polaarsed molekulid.Polaarsete molekulide näideteks on:
- Vesi - H2O
- Ammoniaak - NH3
- Vääveldioksiid - SO2
- Vesiniksulfiid - H2S
- Etanool - C2H6O
Ioonsed ühendid, näiteks naatriumkloriid (NaCl), on polaarsed. Enamasti aga, kui inimesed räägivad "polaarsetest molekulidest", tähendavad nad "polaarseid kovalentseid molekule" ja mitte kõiki polaarsusega ühendeid!
Mittepolaarsed molekulid
Kui molekulid jagavad elektrone kovalentses sidemes võrdselt, siis molekulis puudub elektrienergia netolaeng. Mittepolaarses kovalentses sidemes on elektronid ühtlaselt jaotunud. Võite ennustada, et mittepolaarsed molekulid tekivad siis, kui aatomitel on sama või sarnane elektronegatiivsus. Üldiselt, kui kahe aatomi elektronegatiivsuse erinevus on väiksem kui 0,5, on see side peetakse mittepolaarseks, ehkki ainsad tõeliselt mittepolaarsed molekulid on moodustatud identsete molekulidega aatomid.
Mittepolaarsed molekulid tekivad ka siis, kui aatomid jagavad a polaarside korraldage nii, et elektrilaengud üksteist tühistaksid.
Mittepolaarsete molekulide näideteks on:
- Kõik üllad gaasid: Tema, Ne, Ar, Kr, Xe (Need on aatomid, mitte tehniliselt molekulid.)
- Mis tahes homonukleaarsed diatomilised elemendid: H2, N2, O2, Cl2 (Need on tõeliselt mittepolaarsed molekulid.)
- Süsinikdioksiid - CO2
- Benseen - C6H6
- Süsiniktetrakloriid - CCl4
- Metaan - CH4
- Etüleen - C2H4
- Süsivesinike vedelikud, näiteks bensiin ja tolueen
- Enamik orgaanilisi molekule
Polaarsus ja segamislahendused
Kui teate molekulide polaarsust, võite ennustada, kas need segunevad keemiliste lahuste moodustamiseks. Üldreegel on, et "nagu lahustub nagu", mis tähendab, et polaarsed molekulid lahustuvad teisteks polaarvedelikeks ja mittepolaarsed molekulid lahustuvad mittepolaarseteks vedelikeks. Sellepärast õli ja vesi ei segune: õli on mittepolaarne, samas kui vesi on polaarne.
Kasulik on teada, millised ühendid on polaarsete ja mittepolaarsete vahel, kuna saate neid kasutada vaheühendina kemikaali lahustamiseks selliseks, millega see muidu ei segune. Näiteks kui soovite segada ioonilist ühendit või polaarset ühendit orgaanilises lahustis, võite selle lahustada etanoolis (polaarne, kuid mitte palju). Seejärel saate etanoolilahuse lahustada orgaanilises lahustis, näiteks ksüleenis.
Allikad
- Ingold, C K.; Ingold, E. H (1926). "Vahelduva efekti olemus süsinikahelates. V osa. Aromaatse asendamise arutelu, pöörates erilist tähelepanu polaarse ja mittepolaarse dissotsieerimise olulistele rollidele; ja hapniku ja lämmastiku suhtelise direktiivi tõhususe täiendav uuring ". J. Chem. Soc.: 1310–1328. doi:10.1039 / jr9262901310
- Pauling, L (1960). Keemilise sideme olemus (3. väljaanne). Oxford University Press. lk. 98–100. ISBN 0801403332.
- Ziaei-Moayyed, Maryam; Goodman, Edward; Williams, Peter (1. november 2000). "Polaarsete vedelike voogude elektriline läbipaine: valesti mõistetud demonstratsioon". Journal of Chemical Education. 77 (11): 1520. doi:10.1021 / ed077p1520