Các phân tử phân cực đặc trưng, ​​làm thế nào để xác định chúng và các ví dụ



các phân tử cực chúng là những chất có trong cấu trúc của chúng một sự phân bố đối xứng các electron của chúng. Điều này có thể xảy ra nếu sự khác biệt về độ âm điện của các nguyên tử của nó là nhỏ hoặc nếu các nguyên tử hoặc nhóm nguyên âm có tác dụng hủy bỏ tác dụng của chúng trong phân tử.

Không phải lúc nào "cực" là tuyệt đối. Vì lý do này, các phân tử phân cực cực đôi khi được coi là cực; nghĩa là, nó có momen lưỡng cực μ gần bằng 0. Ở đây người ta đi vào địa hình của họ hàng: phải thấp đến mức nào để một phân tử hoặc hợp chất được coi là cực?

Để giải quyết tốt hơn vấn đề bạn có phân tử boron trifluoride, BF3 (ảnh trên).

Nguyên tử flo có độ âm điện cao hơn nhiều so với nguyên tử boron, và do đó liên kết B-F là cực. Tuy nhiên, phân tử BF3 là đối xứng (mặt phẳng lượng giác) và liên quan đến việc hủy vectơ trong ba thời điểm B-F.

Do đó, các phân tử cực cũng được tạo ra, ngay cả với sự tồn tại của các liên kết cực. Phân cực được tạo ra có thể được cân bằng bởi sự tồn tại của một liên kết cực khác, có cùng độ lớn với liên kết trước, nhưng được định hướng theo hướng ngược lại; như nó xảy ra trong BF3.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm của phân tử phân cực
    • 1.1 Đối xứng
    • 1.2 Độ âm điện
    • 1.3 Các lực liên phân tử
  • 2 Cách nhận biết chúng?
  • 3 ví dụ
    • 3.1 Khí quý
    • 3.2 Phân tử diatomic
    • 3,3 hydrocacbon
    • 3,4 Khác
  • 4 tài liệu tham khảo

Đặc điểm của một phân tử cực

Đối xứng

Để các tác động của các liên kết cực triệt tiêu lẫn nhau, phân tử phải có cấu trúc hình học nhất định; ví dụ, tuyến tính, dễ hiểu nhất từ ​​cái nhìn đầu tiên.

Đây là trường hợp của carbon dioxide (CO2), có hai liên kết cực (O = C = O). Điều này là do thực tế là hai khoảnh khắc lưỡng cực của các liên kết C = O triệt tiêu lẫn nhau khi quay mặt về phía này và mặt thứ hai về phía bên kia, ở góc 180 °.

Do đó, một trong những đặc điểm đầu tiên cần tính đến khi đánh giá "độ phân cực" của phân tử là mắt chim, là quan sát mức độ đối xứng của nó..

Giả sử thay vì CO2 bạn có phân tử COS (O = C = S), được gọi là carbonyl sulfide.

Bây giờ nó không còn là một phân tử phân cực, vì độ âm điện của lưu huỳnh ít hơn so với oxy; và do đó, mômen lưỡng cực C = S khác với thời điểm của C = O. Kết quả là COS là một phân tử cực (làm thế nào cực là bột từ bao tải khác).

Hình ảnh thấp hơn tóm tắt theo cách đồ họa tất cả những gì vừa được mô tả:

Lưu ý rằng mômen lưỡng cực của liên kết C = S nhỏ hơn liên kết C = O trong phân tử COS.

Độ âm điện

Độ âm điện trong thang đo Pauling có các giá trị trong khoảng 0,65 (đối với francium) và 4.0 (đối với flo). Nhìn chung, các halogen có độ âm điện cao.

Khi độ chênh lệch độ âm điện của các nguyên tố hình thành liên kết cộng hóa trị nhỏ hơn hoặc bằng 0,4, nó được gọi là cực hoặc không cực. Tuy nhiên, các phân tử duy nhất thực sự là phân cực là những phân tử được hình thành bởi các liên kết giữa các nguyên tử giống hệt nhau (như hydro, H - H).

Lực liên phân tử

Để một chất hòa tan trong nước, nó phải tương tác tĩnh điện với các phân tử; tương tác mà các phân tử cực không thể thực hiện.

Trong các phân tử cực, điện tích của chúng không bị giới hạn ở một đầu của phân tử, mà phân bố đối xứng (hoặc đồng nhất). Do đó, nó không thể tương tác thông qua các lực lưỡng cực - lưỡng cực.

Ngược lại, các phân tử cực tương tác với nhau thông qua các lực phân tán của London; đây là những lưỡng cực tức thời phân cực đám mây điện tử của các nguyên tử của các phân tử lân cận. Ở đây khối lượng phân tử là một yếu tố chiếm ưu thế trong các tính chất vật lý của các phân tử này.

Cách nhận biết chúng?

-Có lẽ một trong những phương pháp tốt nhất để xác định một phân tử phân cực là độ hòa tan của nó trong các dung môi phân cực khác nhau, thường hòa tan kém trong chúng.

-Nói chung, các phân tử apole là khí trong tự nhiên. Chúng cũng có thể tạo thành chất lỏng bất biến với nước.

-Các chất rắn cực được đặc trưng bởi mềm.

-Các lực phân tán giữ chúng lại với nhau thường yếu. Do đó, điểm nóng chảy hoặc sôi của chúng có xu hướng thấp hơn so với các hợp chất có tính chất cực.

-Các phân tử cực, đặc biệt là ở dạng lỏng, là chất dẫn điện kém, vì chúng thiếu điện tích ròng.

Ví dụ

Khí quý

Mặc dù chúng không phải là phân tử, nhưng các loại khí cao quý được coi là cực. Giả sử rằng trong hai khoảng thời gian ngắn hai nguyên tử của nó tương tác, He-He, tương tác này có thể được coi (một nửa) như là một phân tử; phân tử đó sẽ là cực trong tự nhiên.

Phân tử diatomic

Các phân tử diatomic, chẳng hạn như H2, Br2, tôi2, Cl2, chữ O2, và F2, họ là cực Đây là một công thức chung A2, A-A.

Hydrocacbon

Nếu A là một nhóm các nguyên tử thì sao? Nó sẽ là trước các hợp chất phân cực khác; ví dụ, etan, CH3-CH3, có bộ xương carbon là tuyến tính, C-C.

Mêtan, CH4, và etan, C2H6, chúng là các phân tử cực. Carbon có độ âm điện là 2,55; trong khi độ âm điện của hydro là 2.2. Do đó, có một vectơ lưỡng cực cường độ thấp, được định hướng từ hydro đến carbon.

Nhưng, do tính đối xứng hình học của các phân tử metan và etan, tổng các vectơ lưỡng cực hoặc các khoảnh khắc lưỡng cực trong các phân tử của chúng bằng không, do đó không có điện tích ròng trên các phân tử.

Nhìn chung, điều tương tự cũng xảy ra với tất cả các hydrocacbon và ngay cả khi có sự không bão hòa trong chúng (liên kết đôi và ba), chúng được coi là các hợp chất phân cực hoặc cực thấp. Tương tự như vậy, hydrocacbon mạch vòng là các phân tử cực, chẳng hạn như cyclohexane hoặc cyclobutane..

Những người khác

Các phân tử carbon dioxide (CO2) và carbon disulfide (CS)2) là các phân tử cực, cả hai đều có dạng hình học tuyến tính.

Trong carbon disulfide, độ âm điện của carbon là 2,55, trong khi độ âm điện của lưu huỳnh là 2,58; do đó, cả hai nguyên tố đều có cùng độ âm điện. Không có thế hệ của một vectơ lưỡng cực và do đó, điện tích ròng bằng không.

Ngoài ra, chúng tôi có các phân tử CCl sau đây4 và AlBr3, cả hai cực

Trong nhôm tribromide, AlBr3 nó xảy ra tương tự như với BF3, ở đầu bài viết Trong khi đó, đối với carbon tetraclorua, CCl4, hình học là tứ diện và đối xứng, vì tất cả các liên kết C-Cl đều bằng nhau.

Tương tự, các phân tử có công thức chung CX4 (CF4, CI4 và CBr4), họ cũng là người cực.

Và cuối cùng, một phân tử phân cực thậm chí có thể có hình học bát diện, như trường hợp của lưu huỳnh hexafluoride, SF6. Trong thực tế, nó có thể có bất kỳ hình học hoặc cấu trúc nào, miễn là nó đối xứng và phân phối điện tử của nó là đồng nhất.

Tài liệu tham khảo

  1. Cẩn thận F. A. (2008). Hóa hữu cơ Axit cacboxylic. (Ấn bản thứ sáu). Đồi Mc Graw.
  2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). Phân cực của các phân tử. Lấy từ: corinto.pucp.edu.pe
  3. Gia sư Vista. (2018). Phân tử không phân cực. Lấy từ: chem.tutorvista.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Tiến sĩ (Ngày 28 tháng 1 năm 2019). Ví dụ về phân tử phân cực và không phân cực. Lấy từ: thinkco.com
  5. Kurtus R. (ngày 19 tháng 9 năm 2016). Phân tử phân cực và không phân cực. Trường học cho nhà vô địch. Lấy từ: school-for-champions.com
  6. Ganong W. (2004). Sinh lý y tế Phiên bản 19thứ. Biên tập sách hướng dẫn hiện đại.