Polāro un nepolāro molekulu piemēri

Polārā un nepolārā molekulārā ģeometrija

Benzīns ir nepolāra molekula. LAGUNA DESIGN / Getty Images

Divas galvenās molekulu klases ir polārās molekulas un nepolāras molekulas . Dažas molekulas ir skaidri polāri vai nepolāri, savukārt citi atrodas spektrā starp divām klasēm. Šeit ir apskatīts, ko nozīmē polāri un nepolāri, kā paredzēt, vai molekula būs viena vai otra, un reprezentatīvu savienojumu piemēri.

Galvenās iespējas: polāri un nepolāri

• Ķīmijā polaritāte attiecas uz elektriskā lādiņa sadalījumu ap atomiem, ķīmiskajām grupām vai molekulām.
• Polārās molekulas rodas, ja starp saistītajiem atomiem ir elektronegativitātes atšķirība.
• Nepolāras molekulas rodas, ja elektroni ir vienādi sadalīti starp diatomiskās molekulas atomiem vai kad polārās saites lielākā molekulā dzēš viena otru.

Polārās molekulas

Polārās molekulas rodas, ja divi atomi nesadala elektronus vienādi kovalentā saite . A dipols formas, kur daļai molekulas ir neliels pozitīvs lādiņš, bet otrai daļai ir neliels negatīvs lādiņš. Tas notiek, ja ir atšķirība starp elektronegativitāte katra atoma vērtības. Ekstrēma atšķirība veido jonu saiti, bet mazāka atšķirība veido polāro kovalento saiti. Par laimi, jūs varat meklēt elektronegativitāti uz galda, lai prognozētu, vai atomi varētu veidoties vai nē polārās kovalentās saites . Ja elektronegativitātes atšķirība starp diviem atomiem ir no 0,5 līdz 2,0, atomi veido polāro kovalento saiti. Ja elektronegativitātes starpība starp atomiem ir lielāka par 2,0, saite ir jonu. Jonu savienojumi ir ārkārtīgi polāras molekulas.

Polāro molekulu piemēri ir:

• Ūdens - H_diviO
• Amonjaks - NH₃
• Sēra dioksīds - SO_divi
• Sērūdeņradis - H_diviS
• Etanols - C_diviH₆O

Ņemiet vērā, ka jonu savienojumi, piemēram, nātrija hlorīds (NaCl), ir polāri. Tomēr lielāko daļu laika, kad cilvēki runā par “polārajām molekulām”, viņi domā “polārās kovalentās molekulas”, nevis visu veidu savienojumus ar polaritāti! Atsaucoties uz savienojumu polaritāti, vislabāk ir izvairīties no neskaidrībām un saukt tos par nepolāriem, polāriem kovalentiem un jonu.

Nepolāras molekulas

Ja molekulas vienādi sadala elektronus kovalentajā saitē, molekulā nav neto elektriskā lādiņa. Nepolārā kovalentā saitē elektroni ir vienmērīgi sadalīti. Varat paredzēt, ka nepolāras molekulas veidosies, kad atomiem būs tāda pati vai līdzīga elektronegativitāte. Parasti, ja elektronegativitātes atšķirība starp diviem atomiem ir mazāka par 0,5, saite tiek uzskatīta par nepolāru, lai gan vienīgās patiesi nepolārās molekulas ir tās, kas veidotas ar identiskiem atomiem.

Nepolāras molekulas veidojas arī tad, ja atomi dalās a polārā saite sakārtot tā, lai elektriskie lādiņi viens otru izslēgtu.

Nepolāru molekulu piemēri ir:

• Jebkura no cēlgāzēm: He, Ne, Ar, Kr, Xe (tie ir atomi, nevis tehniski molekulas.)
• Jebkurš no homonukleārajiem diatomiskajiem elementiem: H_divi, N_divi, O_divi, Cl_divi(Šīs patiešām ir nepolāras molekulas.)
• Oglekļa dioksīds — CO_divi
• Benzīns - C₆H₆
• Oglekļa tetrahlorīds - CCl₄
• Metāns - CH₄
• Etilēns - C_diviH₄
• Ogļūdeņražu šķidrumi, piemēram, benzīns un toluols
• Lielākā daļa organisko molekulu

Polaritātes un sajaukšanas risinājumi

Ja zināt molekulu polaritāti, varat paredzēt, vai tās sajaucas kopā, veidojot ķīmiskus šķīdumus. Vispārējais noteikums ir tāds, ka “līdzīgs izšķīst līdzīgu”, kas nozīmē, ka polārās molekulas izšķīst citos polāros šķidrumos, bet nepolārās molekulas izšķīst nepolāros šķidrumos. Tāpēc eļļa un ūdens nesajaucas: eļļa ir nepolāra, bet ūdens ir polāra.

Ir noderīgi zināt, kuri savienojumi ir starpprodukti starp polārajiem un nepolārajiem, jo ​​varat tos izmantot kā starpproduktu, lai izšķīdinātu ķīmisko vielu tādā, ar kuru tā citādi nesajauktos. Piemēram, ja vēlaties sajaukt jonu savienojumu vai polāru savienojumu organiskā šķīdinātājā, iespējams, varat to izšķīdināt etanolā (polārs, bet ne daudz). Pēc tam jūs varat izšķīdināt etanola šķīdumu organiskā šķīdinātājā, piemēram, ksilolā.

Avoti

• Ingolds, K. K.; Ingolds, E. H. (1926). Oglekļa ķēdēs mainīgā efekta būtība. V daļa. Diskusija par aromātisko aizstāšanu, īpaši pievēršoties attiecīgajām polārās un nepolārās disociācijas lomām; un turpmāks pētījums par relatīvo direktīvu skābekļa un slāpekļa efektivitāti”. J. Chem. Soc .: 1310–1328. doi: 10.1039/jr9262901310
• Pauling, L. (1960). Ķīmiskās saites būtība (3. izdevums). Oxford University Press. 100.-1.lpp 98–100. ISBN 0801403332.
• Ziaei-Moayyed, Maryam; Gudmens, Edvards; Viljamss, Pīters (2000. gada 1. novembris). 'Polāro šķidruma plūsmu elektriskā novirze: pārprasta demonstrācija'. Ķīmiskās izglītības žurnāls . 77 (11): 1520. doi: 10.1021/ed077p1520