Dve hlavné triedy molekúl sú polárne molekuly a nepolárne molekuly. niektorí molekuly sú jasne polárne alebo nepolárne, zatiaľ čo mnohé majú určitú polaritu a niekde medzi nimi spadajú. Tu je pohľad na to, čo znamenajú polárne a nepolárne údaje, ako predpovedať, či bude molekula jedna alebo druhá, a príklady reprezentatívnych zlúčenín.
Kľúčové cesty: polárne a nepolárne
- V chémii sa polarita týka distribúcie elektrického náboja okolo atómov, chemických skupín alebo molekúl.
- Polárne molekuly sa vyskytujú, keď medzi viazanými atómami existuje rozdiel v elektroegativite.
- Nepolárne molekuly sa vyskytujú, keď sú elektróny zdieľané rovnako medzi atómami diatomickej molekuly alebo keď sa polárne väzby vo väčšej molekule navzájom rušia.
Polárne molekuly
Polárne molekuly sa vyskytujú, keď dva atómy nezdieľajú elektróny rovnako kovalentná väzba. dipól tvorí časť molekuly, ktorá nesie mierny pozitívny náboj a druhá časť nesie mierny negatívny náboj. Toto sa stane, keď medzi nimi existuje rozdiel elektronická aktivita
každého atómu. Extrémny rozdiel tvorí iónovú väzbu, zatiaľ čo menší rozdiel tvorí polárnu kovalentnú väzbu. Našťastie môžete vyhľadať elektronegativitu na tabuľke predpovedať, či sa pravdepodobne tvoria atómy polárne kovalentné väzby. Pokiaľ je rozdiel medzi dvoma atómami v elektroegativite medzi 0,5 a 2,0, atómy tvoria polárnu kovalentnú väzbu. Ak je rozdiel medzi elektrónmi medzi atómami väčší ako 2,0, väzba je iónová. Iónové zlúčeniny sú extrémne polárne molekuly.Príklady polárnych molekúl zahŕňajú:
- Voda - H2O
- Amoniak - NH3
- Oxid siričitý - SO2
- Sírovodík - H2S
- etanol - C2H6O
Všimnite si, že iónové zlúčeniny, ako je chlorid sodný (NaCl), sú polárne. Väčšinou však ľudia hovoria o „polárnych molekulách“, myslia to „polárne kovalentné molekuly“ a nie všetky typy zlúčenín s polaritou!
Nepolárne molekuly
Keď molekuly zdieľajú elektróny rovnako v kovalentnej väzbe, molekula nemá žiadny čistý elektrický náboj. Pri nepolárnej kovalentnej väzbe sú elektróny rovnomerne rozložené. Môžete predpokladať, že sa nepolárne molekuly budú tvoriť, keď majú atómy rovnakú alebo podobnú elektronegativitu. Všeobecne platí, že ak je rozdiel v elektronovej aktivite medzi dvoma atómami menší ako 0,5, väzba je považované za nepolárne, hoci jedinými skutočne nepolárnymi molekulami sú molekuly vytvorené s identickými atómy.
Nepolárne molekuly sa tiež tvoria, keď atómy zdieľajú a polárna väzba zariadiť tak, aby sa elektrické náboje navzájom rušili.
Príklady nepolárnych molekúl zahŕňajú:
- Ktorýkoľvek z ušľachtilých plynov: On, Ne, Ar, Kr, Xe (Toto sú atómy, nie technicky molekuly.)
- Ktorýkoľvek z homonukleárnych diatomických prvkov: H2, N2, O2Cl2 (Toto sú skutočne nepolárne molekuly.)
- Oxid uhličitý - CO2
- Benzén - C6H6
- Chlorid uhličitý - CCl4
- Metán - CH4
- Etylén - C2H4
- Uhľovodíkové kvapaliny, ako napríklad benzín a toluén
- Väčšina organických molekúl
Roztoky pre polaritu a miešanie
Ak poznáte polaritu molekúl, môžete predpovedať, či sa zmiešajú, aby vytvorili chemické roztoky. Všeobecným pravidlom je, že „ako sa rozpúšťa ako“, čo znamená, že polárne molekuly sa budú rozpúšťať v iných polárnych tekutinách a nepolárne molekuly sa budú rozpúšťať v nepolárnych tekutinách. Preto sa olej a voda nemiešajú: olej je nepolárny, zatiaľ čo voda je polárna.
Je užitočné vedieť, ktoré zlúčeniny sú medziprodukty medzi polárnymi a nepolárnymi, pretože ich môžete použiť ako medziprodukty na rozpustenie chemikálií na látky, s ktorými by sa inak nemiešali. Napríklad, ak chcete zmiešať iónovú zlúčeninu alebo polárnu zlúčeninu v organickom rozpúšťadle, možno ju budete môcť rozpustiť v etanole (polárna, ale nie veľa). Potom môžete etanolový roztok rozpustiť v organickom rozpúšťadle, ako je xylén.
zdroje
- Ingold, C. K.; Ingold, E. H. (1926). "Povaha alternatívneho účinku v uhlíkových reťazcoch." Časť V. Diskusia o aromatickej substitúcii so zvláštnym odkazom na príslušné úlohy polárnej a nepolárnej disociácie; a ďalšie štúdium relatívnej účinnosti kyslíka a dusíka týkajúcej sa smernice ". J. Chem. soc.: 1310–1328. doi:10.1039 / jr9262901310
- Pauling, L. (1960). Povaha chemického dlhopisu (3. vydanie). Oxford University Press. pp. 98–100. ISBN 0801403332.
- Ziaei-Moayyed, Maryam; Goodman, Edward; Williams, Peter (1 200 000). „Elektrická výchylka prúdov polárnych tekutín: nepochopenie“. Journal of Chemical Education. 77 (11): 1520. doi:10,1021 / ed077p1520