Raksturīgas apolārās molekulas, kā tās identificēt un piemēri

The apolārās molekulas tie ir tie, kas savā struktūrā iesniedz savu elektronu simetrisku sadalījumu. Tas ir iespējams, ja tās atomu elektronegativitātes atšķirība ir neliela vai ja elektronegatīvie atomi vai grupas atceļ savu ietekmi molekulā.

Ne vienmēr "absolūtais" ir absolūts. Šī iemesla dēļ polārās polaritātes molekulas dažreiz tiek uzskatītas par apolāriem; tas nozīmē, ka tam ir dipolārā momenta μ tuvu 0. Šeit nonāk relatīvā reljefa zonā: cik zemam jābūt μ, lai molekula vai savienojums uzskatāms par apolāru?

Lai labāk risinātu šo jautājumu, jums ir bora trifluorīda molekula, BF₃ (augšējais attēls).

Fluora atoms ir daudz elektronegatīvāks nekā bora atoms, un tāpēc B-F saites ir polāri. Tomēr BF molekula₃ ir simetriska (trigonālā plakne), un tā ietver trīs momentus B-F.

Tādējādi tiek radītas arī apolāras molekulas, pat ja pastāv polārās saites. Radīto polaritāti var līdzsvarot ar citu polāro saiti, kas ir tādā pašā apjomā kā iepriekšējā, bet orientēta pretējā virzienā; kā tas notiek BF₃.

Indekss

• 1 Apolārās molekulas raksturojums
  • 1.1. Simetrija
  • 1.2 Elektronegativitāte
  • 1.3. Starp molekulārie spēki
• 2 Kā tos identificēt?
• 3 Piemēri
  • 3.1. Cēlgāzes
  • 3.2. Diatomiskās molekulas
  • 3.3 Ogļūdeņraži
  • 3.4 Citi
• 4 Atsauces

Apolārās molekulas raksturojums

Simetrija

Lai polāro saišu ietekme atceltu viens otru, molekulai jābūt ar noteiktu ģeometrisko struktūru; piemēram, lineāra, vieglāk saprotama no pirmā acu uzmetiena.

Tas attiecas uz oglekļa dioksīdu (CO₂), kurai ir divas polārās saites (O = C = O). Tas ir saistīts ar to, ka divi dipolārie C = O saišu momenti viens otru atceļ viens otru, bet otrs - otrā pusē 180 ° leņķī..

Tāpēc viena no pirmajām pazīmēm, kas jāņem vērā, novērtējot molekulas "apolaritāti" kā putna aci, ir novērot, cik simetrisks tas ir..

Pieņemsim, ka CO vietā₂ jums ir COS molekula (O = C = S), ko sauc par karbonilsulfīdu.

Tagad tā vairs nav apolāra molekula, jo sēra elektronegativitāte ir mazāka nekā skābekļa; un tāpēc dipola moments C = S atšķiras no C = O. Rezultātā COS ir polāra molekula (kā polārs ir milti no cita maisa).

Apakšējais attēls grafiski apkopo visu, kas tikko aprakstīts:

Ņemiet vērā, ka C = S saites dipola moments ir mazāks par C = O saiti COS molekulā.

Elektronegativitāte

Elektronizācijas pakāpe Paulinga skalā ir robežās no 0,65 (franciumam) un 4,0 (fluoram). Kopumā halogēniem ir augsta elektronegativitāte.

Ja kovalentās saiknes veidojošo elementu elektronegativitātes atšķirība ir mazāka vai vienāda ar 0,4, to uzskata par apolāru vai nepolāru. Tomēr vienīgās molekulas, kas ir patiesi apolāras, ir tās, ko veido saites starp identiskiem atomiem (piemēram, ūdeņradis, H-H)..

Starpmolekulārie spēki

Lai viela izšķīst ūdenī, tai elektrostatiski jāsaskaras ar molekulām; mijiedarbība, ko nevar padarīt apolāras molekulas.

Apolāru molekulās to elektriskie lādiņi nav ierobežoti molekulas vienā galā, bet sadalīti simetriski (vai viendabīgi). Tāpēc tas nespēj mijiedarboties ar dipola-dipola spēkiem.

Turpretī apolārās molekulas savstarpēji mijiedarbojas ar Londonas dispersijas spēkiem; tie ir tūlītēji dipoli, kas polarizē kaimiņu molekulu atomu elektronisko mākoni. Šeit molekulārā masa ir dominējošais faktors šo molekulu fizikālajās īpašībās.

Kā tos identificēt?

-Iespējams, viena no labākajām metodēm apolārās molekulas identificēšanai ir tā šķīdība dažādos polāros šķīdinātājos, kas parasti ir vāji šķīstošs tajos..

-Kopumā apolārās molekulas dabā ir gāzveida. Tie var arī veidot nesajaucamus šķidrumus ar ūdeni.

-Apolārās cietvielas raksturo mīksts.

-Dispersijas spēki, kas tos tur kopā, parasti ir vāji. Tādēļ to kausēšanas vai viršanas temperatūra parasti ir zemāka nekā polāro vielu savienojumiem.

-Apolārās molekulas, īpaši zem šķidruma, ir slikti elektrības vadītāji, jo tiem trūkst elektrības lādiņa.

Piemēri

Cēlgāzes

Lai gan tās nav molekulas, cēlgāzes tiek uzskatītas par apolāriem. Pieņemot, ka divi īsi laika periodi divi no tā atomiem mijiedarbojas, He-He, šo mijiedarbību var uzskatīt par (pusi) kā molekulu; molekula, kas dabā būtu apolāra.

Diatomiskās molekulas

Diatomiskās molekulas, piemēram, H₂, Br₂, I₂, Cl₂, O₂, un F₂, tie ir apolāri. Tiem ir vispārēja formula A₂, A-A.

Ogļūdeņraži

Ko darīt, ja A būtu atomu grupa? Tas būtu pirms citiem apolāriem savienojumiem; piemēram, etāns, CH₃-CH₃, kura oglekļa skelets ir lineārs, C-C.

Metāns, CH₄, un etāns, C₂H₆, tās ir apolāras molekulas. Oglekļa elektronegativitāte ir 2,55; kamēr ūdeņraža elektronegativitāte ir 2.2. Tāpēc ir zema intensitātes dipola vektors, kas orientēts no ūdeņraža uz oglekli.

Bet, ņemot vērā metāna un etāna molekulu ģeometrisko simetriju, dipola vektoru vai dipola momentu summa to molekulās ir nulle, tāpēc molekulās nav neto maksas..

Kopumā tas pats notiek ar visiem ogļūdeņražiem, un pat tad, ja tajās ir piesātinājums (dubultās un trīskāršās saites), tās tiek uzskatītas par apolāriem vai zemas polaritātes savienojumiem. Tāpat cikliskie ogļūdeņraži ir apolāri molekulas, piemēram, cikloheksāns vai ciklobutāns..

Citi

Oglekļa dioksīda molekulas (CO₂) un oglekļa disulfīds (CS)₂) ir apolāras molekulas, kurām abām ir lineāra ģeometrija.

Oglekļa disulfīdā oglekļa elektronegativitāte ir 2,55, bet sēra elektronegativitāte ir 2,58; tā, lai abiem elementiem praktiski būtu vienāda elektronegativitāte. Nav dipola vektora paaudzes, tāpēc neto maksa ir nulle.

Mums ir arī šādas CCl molekulas₄ un AlBr₃, abi apolāri:

Alumīnija tribromīdā AlBr₃ tas notiek tāpat kā BF₃, raksta sākumā. Tikmēr oglekļa tetrahlorīdam CCl₄, ģeometrija ir tetraedriska un simetriska, jo visas C-Cl saites ir vienādas.

Līdzīgi molekulas ar vispārējo formulu CX₄ (CF₄, CI₄ un CBr₄), tie ir arī apolāri.

Visbeidzot, apolārajai molekulai var būt pat oktaedrāla ģeometrija, tāpat kā sēra heksafluorīda, SF₆. Faktiski tam var būt kāda ģeometrija vai struktūra, ja vien tā ir simetriska un tās elektroniskā izplatīšana ir viendabīga.

Atsauces

1. Carey F. A. (2008). Organiskā ķīmija Karbonskābes. (Sestais izdevums). Mc Graw kalns.
2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). Molekulu polaritāte. Saturs iegūts no: corinto.pucp.edu.pe
3. Tutor Vista. (2018). Nepolārā molekula. Saturs iegūts no: chemistry.tutorvista.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. gada 28. janvāris). Polāro un ne polāro molekulu piemēri. Saturs iegūts no: thinkco.com
5. Kurtus R. (2016. gada 19. septembris). Polārās un ne polārās molekulas. Čempionu skola. Saturs iegūts no: school-for-champions.com
6. Ganong W. (2004). Medicīnas fizioloģija 19. izdevums^ª. Modernās rokasgrāmatas redakcija.