Dva glavna razreda molekul sta polarne molekule in nepolarne molekule. Nekateri molekule so očitno polarne ali nepolarne, medtem ko imajo mnogi nekaj polarnosti in padejo nekje vmes. Tu je pogled na to, kaj pomeni polarno in nepolarno, kako predvideti, ali bo molekula ena ali druga, in primere reprezentativnih spojin.
Ključni odvzemi: Polarni in nepolarni
- V kemiji se polarnost nanaša na porazdelitev električnega naboja okoli atomov, kemičnih skupin ali molekul.
- Polarne molekule se pojavijo, kadar obstaja elektronegativnost med povezanimi atomi.
- Nepolarne molekule nastanejo, ko so elektroni enaki med atomi diatomske molekule ali ko se polarne vezi v večji molekuli med seboj odpovejo.
Polarne molekule
Polarne molekule nastanejo, kadar dva atoma ne delita elektronov enako kovalentna vez. A dipol tvori, pri čemer del molekule nosi rahel pozitiven naboj, drugi del pa rahel negativni naboj. To se zgodi, ko obstaja razlika med elektronegativnost vsakega atoma. Ekstremna razlika tvori ionsko vez, manjša razlika pa polarno kovalentno vez. Na srečo lahko
poiščite elektronegativnost na tabeli, da napovedujejo, ali bodo verjetno nastali atomi polarne kovalentne vezi. Če je razlika v elektronegativnosti med obema atomoma med 0,5 in 2,0, atomi tvorijo polarno kovalentno vez. Če je razlika v elektronegativnosti med atomi večja od 2,0, je vez ionska. Ionske spojine so izredno polarne molekule.Primeri polarnih molekul vključujejo:
- Voda - H2O
- Amoniak - NH3
- Žveplov dioksid - SO2
- Vodikov sulfid - H2S
- Etanol - C2H6O
Upoštevajte ionske spojine, kot je natrijev klorid (NaCl), polarne. Vendar večino časa, ko ljudje govorijo o "polarnih molekulah", pomenijo "polarne kovalentne molekule" in ne vse vrste spojin s polarnostjo!
Nepolarne molekule
Ko si molekule enakovredno delijo elektrone v kovalentni vezi, ni molekule električnega naboja. V nepolarni kovalentni vezi so elektroni enakomerno razporejeni. Lahko predvidevate, da se bodo nepolarne molekule oblikovale, ko bodo atomi enaki ali podobni elektronegativnosti. Na splošno je, če je razlika v elektronegativnosti med dvema atomoma manjša od 0,5, vez velja za nepolarno, čeprav so edine resnično nepolarne molekule tiste, ki so tvorjene z enakimi atomi.
Nepolarne molekule se tvorijo tudi, kadar atomi delijo a polarna vez razporedite tako, da se električni naboji med seboj prekličejo.
Primeri nepolarnih molekul vključujejo:
- Vsak od žlahtnih plinov: He, Ne, Ar, Kr, Xe (To so atomi, tehnično niso molekule.)
- Kateri koli homonuklearni diatomski elementi: H2, N2, O2, Cl2 (To so res nepolarne molekule.)
- Ogljikov dioksid - CO2
- Benzen - C6H6
- Ogljikov tetraklorid - CCl4
- Metan - CH4
- Etilen - C2H4
- Ogljikovodikove tekočine, kot so bencin in toluen
- Večina organskih molekul
Polarnost in mešanje rešitev
Če poznate polarnost molekul, lahko predvidite, ali se bodo mešale med seboj, da bodo nastale kemične raztopine. Splošno pravilo je, da "tako kot topi kot", kar pomeni, da se bodo polarne molekule raztopile v druge polarne tekočine, nepolarne molekule pa se bodo raztopile v nepolarne tekočine. Zato se nafta in voda ne mešata: olje je nepolarno, medtem ko je voda polarna.
Koristno je vedeti, katere spojine so vmesne med polarno in nepolarno, saj jih lahko uporabite kot vmesni material za raztapljanje kemikalije v tisto, ki je sicer ne bi pomešali. Če želite na primer mešati ionsko spojino ali polarno spojino v organskem topilu, jo boste morda lahko raztopili v etanolu (polarno, vendar ne v veliko). Nato lahko raztopino etanola raztopite v organskem topilu, kot je ksilen.
Viri
- Ingold, C. K.; Ingold, E. H. (1926). "Narava izmeničnega učinka v ogljikovih verigah. Del V. Razprava o aromatični substituciji s posebnim poudarkom na ustreznih vlogah polarne in nepolarne disociacije; in nadaljnja študija relativne direktive o učinkovitosti kisika in dušika. " J. Chem. Soc.: 1310–1328. doi:10.1039 / jr9262901310
- Pauling, L. (1960). Narava kemijske vezi (3. izd.). Oxford University Press. pp 98–100. ISBN 0801403332.
- Ziaei-Moayyed, Maryam; Goodman, Edward; Williams, Peter (november 1,2000). "Električni odboj polarnih tekočih tokov: napačno predstavljena demonstracija". Časopis za kemijsko izobraževanje. 77 (11): 1520. doi:10.1021 / ed077p1520