שני המעמדות העיקריים של מולקולות הם מולקולות קוטביות ו מולקולות לא קוטביות. כמה מולקולות הם בבירור קוטביים או לא קוטביים, בעוד שלרבים מהם יש קוטביות מסוימת ונופלים איפשהו בין לבין. להלן מבט על המשמעות של קוטב ולא-קוטבי, כיצד לחזות אם מולקולה תהיה כזו או אחרת ודוגמאות לתרכובות מייצגות.
מקשי מפתח: פולארים ולא קוטביים
- בכימיה, קוטביות מתייחסת להתפלגות מטען חשמלי סביב אטומים, קבוצות כימיות או מולקולות.
- מולקולות קוטביות מתרחשות כשיש הבדל אלקטרוניטיבי בין האטומים המלוכדים.
- מולקולות לא קוטביות מתרחשות כאשר אלקטרונים משותפים שווים בין אטומים של מולקולה דיאטומית או כאשר קשרים קוטביים במולקולה גדולה יותר מבטלים זה את זה.
מולקולות קוטביות
מולקולות קוטביות מתרחשות כאשר שני אטומים אינם חולקים אלקטרונים באופן שווה קשר קוולנטי. א דיפול נוצר, כאשר חלק מהמולקולה נושא מטען חיובי קל והחלק השני נושא מטען שלילי קל. זה קורה כאשר יש הבדל בין האלקטרוניטיביות מכל אטום. הבדל קיצוני יוצר קשר יוני, ואילו הבדל פחות טוב יוצר קשר קוולנטי קוטבי. למרבה המזל אתה יכול חפש אלקטרונגטיביות על השולחן כדי לנבא אם אטומים עשויים להיווצר או לא
קשרים קוולנטיים קוטביים. אם ההבדל האלקטרוניטיבי בין שני האטומים הוא בין 0.5 ל -2.0, האטומים יוצרים קשר קוולנטי קוטבי. אם ההבדל האלקטרוניטיבי בין האטומים גדול מ- 2.0, הקשר הוא יוני. תרכובות יוניות הן מולקולות קוטביות במיוחד.דוגמאות למולקולות קוטביות כוללות:
- מים - ח2O
- אמוניה - NH3
- דו תחמוצת הגופרית - SO2
- מימן גופרתי - H2ס
- אתנול - ג2ח6O
שימו לב שתרכובות יוניות, כמו נתרן כלורי (NaCl), הן קוטביות. עם זאת, רוב הזמן כשאנשים מדברים על "מולקולות קוטביות" הם מתכוונים "מולקולות קוולנטיות קוטביות" ולא לכל סוגי התרכובות עם הקוטביות!
מולקולות לא קוטביות
כאשר מולקולות חולקות אלקטרונים באופן שווה בקשר קוולנטי, אין מטען חשמלי נטו על פני המולקולה. בקשר קוולנטי לא פולני, האלקטרונים מופצים באופן שווה. אתה יכול לחזות מולקולות לא קוטביות שתיווצרו כאשר לאטומים יש אותה אלקטרונגטיביות זהה או דומה. באופן כללי, אם ההבדל האלקטרוניטיבי בין שני אטומים הוא פחות מ- 0.5, הקשר הוא הנחשבים לא קוטביים, למרות שהמולקולות היחידות באמת לא קוטביות הן אלה שנוצרות זהות אטומים.
מולקולות לא קוטביות נוצרות גם כאשר אטומים חולקים א קשר קוטבי לסדר כך שהמטענים החשמליים מבטלים זה את זה.
דוגמאות למולקולות לא קוטביות כוללות:
- כל אחד מהגזים האצילים: הוא, ני, אר, קר, קס (אלה אטומים, לא מולקולות טכניות.)
- כל אחד מהיסודות הדיאטומיים ההומונוקלריים: ח2, נ2, ה2, Cl2 (אלה באמת מולקולות לא קוטביות.)
- פחמן דו חמצני - CO2
- בנזן - ג6ח6
- פחמן טטרכלוריד - CCl4
- מתאן - CH4
- אתילן - ג2ח4
- נוזלים פחמימניים, כמו בנזין וטולואן
- רוב מולקולות אורגניות
קוטביות ופתרונות ערבוב
אם אתה יודע את הקוטביות של מולקולות, אתה יכול לחזות אם הם יתערבבו יחד או לא ליצור פתרונות כימיים. הכלל הוא ש"כמו שמתמוסס כמו "שמשמעותו מולקולות קוטביות יתמוססו לנוזלים קוטביים אחרים ומולקולות לא קוטביות יתמוססו לנוזלים לא קוטביים. זו הסיבה ששמן ומים לא מתערבבים: שמן אינו פולני בזמן שהמים קוטביים.
כדאי לדעת אילו תרכובות הן ביניים בין קוטביות ולא קוטביות מכיוון שאתה יכול להשתמש בהן כחומר ביניים כדי להמיס חומר כימי לחומר שהוא לא יתערבב בו אחרת. לדוגמה, אם ברצונך לערבב תרכובת יונית או תרכובת קוטבית בממס אורגני, ייתכן שתוכל להמיס אותה באתנול (קוטבי, אך לא בהרבה). לאחר מכן, תוכלו להמיס את תמיסת האתנול לממס אורגני, כמו קסילן.
מקורות
- אינגולד, סי. ק.; אינגולד, א. ח. (1926). "טבע ההשפעה לסירוגין בשרשרות פחמן. חלק ו. דיון בתחליפים ארומטיים תוך התייחסות מיוחדת לתפקידים מכבדים של דיסוציאציה קוטבית ולא פולארית; ומחקר נוסף על יעילות ההוראה היחסית של חמצן וחנקן ". י. כימ. Soc.: 1310–1328. doi:10.1039 / jr9262901310
- פאולינג, ל. (1960). אופי הקשר הכימי (מהדורה שלישית). הוצאת אוניברסיטת אוקספורד. עמ '. 98–100. ISBN 0801403332.
- זיאי-מויד, מרים; גודמן, אדוארד; וויליאמס, פיטר (נובמבר 1,2000). "סטיה חשמלית של זרמים נוזליים קוטביים: הפגנה לא מובנת". כתב העת לחינוך כימי. 77 (11): 1520. doi:10.1021 / ed077p1520