Два основных класса молекул полярные молекулы а также неполярные молекулы. Несколько молекулы явно полярные или неполярные, в то время как многие имеют некоторую полярность и находятся где-то посередине. Вот взгляд на то, что означают полярные и неполярные, как предсказать, будет ли молекула тем или иным, и примеры типичных соединений.
Ключевые выводы: полярный и неполярный
- В химии полярность относится к распределению электрического заряда вокруг атомов, химических групп или молекул.
- Полярные молекулы возникают, когда есть разница электроотрицательности между связанными атомами.
- Неполярные молекулы возникают, когда электроны распределяются между атомами двухатомной молекулы одинаково или когда полярные связи в более крупной молекуле компенсируют друг друга.
Полярные Молекулы
Полярные молекулы возникают, когда два атома не разделяют электроны одинаково в ковалентная связь. диполь образует, причем часть молекулы несет небольшой положительный заряд, а другая часть несет небольшой отрицательный заряд. Это происходит, когда есть разница между
электроотрицательность каждого атома. Крайняя разница образует ионную связь, в то время как меньшая разница образует полярную ковалентную связь. К счастью, вы можете поискать электроотрицательность на столе, чтобы предсказать, могут ли атомы образоваться полярные ковалентные связи. Если разность электроотрицательности между двумя атомами составляет от 0,5 до 2,0, атомы образуют полярную ковалентную связь. Если разность электроотрицательности между атомами больше 2,0, связь является ионной. Ионные соединения чрезвычайно полярные молекулы.Примеры полярных молекул включают в себя:
- Вода - H2О
- Аммиак - NH3
- Диоксид серы - СО2
- Сероводород - H2S
- Спирт этиловый - С2ЧАС6О
Обратите внимание, что ионные соединения, такие как хлорид натрия (NaCl), являются полярными. Однако большую часть времени, когда люди говорят о «полярных молекулах», они имеют в виду «полярные ковалентные молекулы», а не все типы соединений с полярностью!
Неполярные молекулы
Когда молекулы в равной степени разделяют электроны в ковалентной связи, электрический заряд через молекулу отсутствует. В неполярной ковалентной связи электроны распределены равномерно. Можно предсказать, что неполярные молекулы будут образовываться, когда атомы имеют одинаковую или сходную электроотрицательность. Как правило, если разность электроотрицательности между двумя атомами составляет менее 0,5, связь считается неполярным, хотя единственными действительно неполярными молекулами являются те, которые сформированы с одинаковыми атомы.
Неполярные молекулы также образуются, когда атомы, разделяющие полярная связь устроить так, чтобы электрические заряды подавляли друг друга.
Примеры неполярных молекул включают в себя:
- Любой из благородных газов: He, Ne, Ar, Kr, Xe (это атомы, а не молекулы технически.)
- Любой из одноядерных двухатомных элементов: H2, N2О2Cl2 (Это действительно неполярные молекулы.)
- Углекислый газ - CO2
- Бензол - С6ЧАС6
- Четыреххлористый углерод - CCl4
- Метан - СН4
- Этилен - С2ЧАС4
- Углеводородные жидкости, такие как бензин и толуол
- Большинство органических молекул
Полярность и смешанные решения
Если вы знаете полярность молекул, вы можете предсказать, будут ли они смешиваться вместе, образуя химические растворы. Общее правило заключается в том, что «подобное растворяется подобно», что означает, что полярные молекулы растворяются в других полярных жидкостях, а неполярные молекулы растворяются в неполярных жидкостях. Вот почему масло и вода не смешиваются: нефть неполярна, а вода полярна.
Полезно знать, какие соединения являются промежуточными между полярными и неполярными, потому что вы можете использовать их в качестве промежуточного соединения для растворения химического вещества в одно, которое иначе не смешалось бы. Например, если вы хотите смешать ионное соединение или полярное соединение в органическом растворителе, вы можете растворить его в этаноле (полярном, но не очень). Затем вы можете растворить раствор этанола в органическом растворителе, таком как ксилол.
источники
- Ингольд, C. K.; Ингольд Э. ЧАС. (1926). «Природа переменного эффекта в углеродных цепях. Часть V. Обсуждение ароматического замещения со специальной ссылкой на соответствующие роли полярной и неполярной диссоциации; и дальнейшее изучение относительной директивной эффективности кислорода и азота ». J. Химреагент Soc.: 1310–1328. DOI:10.1039 / jr9262901310
- Полинг Л. (1960). Природа химической связи (3-е изд.). Издательство Оксфордского университета. стр. 98–100. ISBN 0801403332.
- Зиаи-Моайед, Марьям; Гудман, Эдвард; Уильямс, Питер (ноябрь 1,2000). «Электрическое отклонение полярных потоков жидкости: неправильно понятая демонстрация». Журнал химического образования. 77 (11): 1520. DOI:10,1021 / ed077p1520