Molekul-molekul aprikular yang khas, bagaimana mengenalinya dan contohnya



The molekul apolar mereka adalah orang-orang yang hadir dalam struktur mereka sebagai pengedaran simetri elektron mereka. Ini mungkin jika perbezaan elektronegativiti atomnya kecil, atau jika atom atau kumpulan elektronegatif membatalkan kesannya dalam molekul.

Tidak semestinya "apolarity" adalah mutlak. Atas sebab ini, molekul kutub kutub kadang-kadang dianggap apolar; iaitu, ia mempunyai momentum dipolar μ dekat dengan 0. Di sini seseorang memasuki kawasan medan relatif: berapa rendah mesti μ untuk molekul atau sebatian untuk dianggap apolar?

Untuk menangani masalah ini, anda mempunyai molekul boron trifluoride, BF3 (imej atas).

Atom fluorin adalah lebih banyak elektronegatif daripada atom boron, dan oleh itu bon B-F adalah polar. Walau bagaimanapun, molekul BF3 adalah simetrik (trigonal plane) dan melibatkan pembatalan vektor tiga saat B-F.

Oleh itu, molekul apolar juga dijana, walaupun dengan adanya ikatan polar. Polariti yang dihasilkan dapat diimbangi dengan adanya hubungan kutub lain, dengan magnitud yang sama seperti yang sebelumnya, tetapi berorientasikan arah yang berlawanan; seperti yang berlaku di BF3.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri molekul apolar
    • 1.1 Simetri
    • 1.2 Elektronegativiti
    • 1.3 Angkatan intermolecular
  • 2 Bagaimana mengenalinya?
  • 3 Contoh
    • 3.1 Gas mulia
    • 3.2 molekul diatomik
    • 3.3 Hidrokarbon
    • 3.4 Lain-lain
  • 4 Rujukan

Ciri-ciri molekul apolar

Simetri

Untuk kesan ikatan polar untuk membatalkan satu sama lain, molekul mesti mempunyai struktur geometri tertentu; contohnya linear, yang paling mudah difahami pada pandangan pertama.

Ini adalah kes karbon dioksida (CO2), yang mempunyai dua pautan kutub (O = C = O). Ini disebabkan oleh fakta bahawa kedua-dua momen dipolar daripada pautan C = O membatalkan satu sama lain apabila menghadapi satu sisi, dan yang kedua ke arah yang lain, pada sudut 180 °.

Oleh itu, salah satu ciri pertama yang diambil kira ketika menilai "apolariti" molekul sebagai mata burung, adalah untuk memerhatikan bagaimana simetri itu..

Katakan bahawa bukan CO2 anda mempunyai molekul COS (O = C = S), dipanggil karbonil sulfida.

Kini ia tidak lagi menjadi molekul apolar, kerana elektronegativiti sulfur kurang daripada oksigen; dan oleh itu, masa dipole C = S adalah berbeza daripada C = O. Akibatnya, COS adalah molekul polar (bagaimana polar tepung dari karung lain).

Imej bawah meringkaskan dengan cara grafik semua yang telah dijelaskan:

Perhatikan bahawa momen dipole bagi ikatan C = S adalah kurang daripada ikatan C = O dalam molekul COS.

Elektronegativiti

Elektronegativiti dalam skala Pauling mempunyai nilai antara 0.65 (untuk francium), dan 4.0 (untuk fluorin). Secara umum, halogen mempunyai elektronegativiti yang tinggi.

Apabila perbezaan elektronegativiti unsur-unsur yang membentuk ikatan kovalen adalah kurang daripada atau sama dengan 0.4, dikatakan sebagai apolar atau nonpolar. Walau bagaimanapun, satu-satunya molekul yang benar-benar menonjol adalah yang dibentuk oleh hubungan antara atom yang sama (seperti hidrogen, H-H).

Daya intermolecular

Untuk bahan untuk larut dalam air, ia mesti berinteraksi dengan elektrostatik dengan molekul; interaksi yang molekul apolar tidak dapat dibuat.

Dalam molekul apolar, caj elektrik mereka tidak terkurung pada satu hujung molekul, tetapi diedarkan secara simetrik (atau homogen). Oleh itu, ia tidak dapat berinteraksi melalui kuasa dipole-dipole.

Sebaliknya, molekul apolar berinteraksi antara satu sama lain melalui daya penyebaran London; ini dipoles segera yang mempolarari awan elektronik atom molekul jiran. Di sini jisim molekul adalah faktor utama dalam sifat fizikal molekul-molekul ini.

Bagaimana mengenalinya?

-Mungkin salah satu kaedah terbaik untuk mengenal pasti molekul apolar adalah kelarutannya dalam pelarut polar yang berbeza, secara umumnya tidak larut dalamnya.

-Secara umum, molekul apolar bersifat gas. Mereka juga boleh membentuk cecair tak bersemangat dengan air.

-Pepejal apolar disifatkan sebagai lembut.

-Kekuatan penyebaran yang memegang mereka bersama-sama umumnya lemah. Oleh kerana itu, titik lebur atau didih mereka cenderung lebih rendah daripada sifat sebatian polar.

-Molekul apolar, terutamanya di bawah bentuk cair, adalah konduktor elektrik yang lemah, kerana mereka kekurangan cas elektrik bersih.

Contohnya

Gas mulia

Walaupun ia bukan molekul, gas mulia dianggap apolar. Dengan mengandaikan bahawa selama dua masa singkat dua atomnya berinteraksi, He-He, interaksi ini dapat dipertimbangkan (separuh) sebagai molekul; molekul yang akan menjadi semulajadi.

Molekul diatomik

Molekul diatomik, seperti H2, Br2, yang saya2, Cl2, yang O2, dan F2, mereka adalah apolar. Ini mempunyai formula umum A2, A-A.

Hidrokarbon

Bagaimana jika A adalah kumpulan atom? Ia akan sebelum sebatian apolar lain; contohnya, etana, CH3-CH3, rangka karbonnya adalah linier, C-C.

Methane, CH4, dan etana, C2H6, mereka adalah molekul apolar. Karbon mempunyai elektronegativiti sebanyak 2.55; manakala elektronegativiti hidrogen adalah 2.2. Oleh itu, terdapat vektor dipole intensiti rendah, berorientasikan dari hidrogen ke karbon.

Tetapi, disebabkan oleh simetri geometri metana dan molekul etana, jumlah vektor dipole atau momen dipol dalam molekul mereka adalah sifar, jadi tidak ada pertaruhan bersih pada molekul.

Pada amnya, perkara yang sama berlaku dengan semua hidrokarbon, dan walaupun terdapat insitiasi di dalamnya (ikatan rangkap dua dan tiga), mereka dianggap sebatian polariti apolar atau rendah. Begitu juga, hidrokarbon kitaran adalah molekul apolar, seperti sikloheksana atau siklobutane..

Lain-lain

Molekul karbon dioksida (CO2) dan karbon disulfida (CS)2) adalah molekul apolar, kedua-duanya dengan geometri linier.

Dalam disulfida karbon, elektronegativiti karbon adalah 2.55, manakala elektronegativiti sulfur adalah 2.58; supaya kedua-dua unsur mempunyai, secara praktikal, elektronegativiti yang sama. Tiada generasi vektor dipole dan oleh itu, cas bersih adalah sifar.

Juga, kita mempunyai molekul CCl berikut4 dan AlBr3, kedua-dua apolar:

Dalam tribromide aluminium, AlBr3 ia berlaku sama seperti BF3, pada permulaan artikel. Sementara itu, untuk karbon tetraklorida, CCl4, geometri adalah tetrahedral dan simetrik, kerana semua pautan C-Cl adalah sama.

Begitu juga, molekul dengan formula umum CX4 (CF4, CI4 dan CBr4), mereka juga apolar.

Dan akhirnya, molekul apolar bahkan dapat mempunyai geometri octahedral, seperti halnya sulfur hexafluoride, SF6. Malah, ia boleh mempunyai apa-apa geometri atau struktur, selagi ia adalah simetrik dan pengedaran elektroniknya adalah homogen.

Rujukan

  1. Carey F. A. (2008). Kimia Organik Asid carboxylic. (Edisi keenam). Mc Graw Hill.
  2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). Polariti molekul. Diperolehi daripada: corinto.pucp.edu.pe
  3. Tutor Vista. (2018). Molekul nonpolar. Diperolehi daripada: chemistry.tutorvista.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (28 Januari 2019). Contoh Molecules Polar dan Nonpolar. Diperolehi daripada: thoughtco.com
  5. Kurtus R. (19 September 2016). Molekul kutub dan bukan kutub. Sekolah untuk Juara. Diperolehi daripada: school-for-champions.com
  6. Ganong W. (2004). Physiology Perubatan Edisi 19ª. Editorial Manual Moden.