جزيئات apolar مميزة ، وكيفية التعرف عليها والأمثلة

ال جزيئات apolar هم أولئك الذين يقدمون في بنيتها توزيع متماثل لإلكتروناتهم. يكون ذلك ممكنًا إذا كان الفرق في النشاط الكهربائي لذراته ضئيلًا ، أو إذا ألغت الذرات أو المجموعات الكهربية الكهربية آثارها في الجزيء.

ليس دائما "apolarity" هو المطلق. لهذا السبب ، تُعتبر جزيئات القطبية القطبية في بعض الأحيان غير قطبية. أي أن لها لحظة ثنائية القطب - قريبة من 0. هنا يدخل المرء التضاريس النسبية: إلى أي مدى يجب أن تكون منخفضة بالنسبة لجزيء أو مركب يمكن اعتباره منقولًا?

لمعالجة المشكلة بشكل أفضل لديك جزيء البورون ثلاثي الفلوريد ، BF₃ (الصورة العليا).

ذرة الفلور أكثر إلكترونيا من ذرة البورون ، وبالتالي فإن روابط B-F قطبية. ومع ذلك ، فإن جزيء BF₃ متماثل (مستوى ثلاثي الزوايا) ويتضمن إلغاء المتجه للحظات الثلاث B-F.

وبالتالي ، يتم أيضًا إنشاء جزيئات apolar ، حتى مع وجود روابط قطبية. يمكن موازنة القطب المتولد من خلال وجود رابط قطبي آخر ، بنفس حجم الحلقة السابقة ، ولكنه موجه في الاتجاه المعاكس ؛ كما يحدث في BF₃.

مؤشر

• 1 خصائص جزيء المفرد
  • 1.1 التماثل
  • 1.2 الكهربية
  • 1.3 القوى الجزيئية
• 2 كيفية التعرف عليهم?
• 3 أمثلة
  • 3.1 الغازات النبيلة
  • 3.2 جزيئات ثنائية الذرة
  • 3.3 الهيدروكربونات
  • 3.4 أخرى
• 4 المراجع

خصائص جزيء apolar

تناظر

لكي تلغي آثار الروابط القطبية بعضها البعض ، يجب أن يكون للجزيء بنية هندسية معينة ؛ على سبيل المثال ، الخطي ، أسهل للفهم من النظرة الأولى.

هذه هي حالة ثاني أكسيد الكربون (CO₂) ، والذي يحتوي على اثنين من الروابط القطبية (O = C = O). هذا يرجع إلى حقيقة أن اللحظتين الثنائيتين للارتباطات C = O تلغيان بعضهما البعض عند مواجهة جانب ، والثانية باتجاه الآخر بزاوية 180 درجة.

لذلك ، فإن إحدى الخصائص الأولى التي يجب أخذها في الاعتبار عند تقييم "اللاأولية" للجزيء كعين الطيور ، هي ملاحظة مدى تناسقها..

لنفترض أنه بدلاً من CO₂ لديك جزيء COS (O = C = S) ، ويسمى كبريتيد الكاربونيل.

الآن لم يعد جزيء أحادي القطب ، لأن الكهربية الكبريتية أقل من الأكسجين ؛ وبالتالي ، تختلف لحظة ثنائي القطب C = S عن C = O. ونتيجة لذلك ، فإن COS هو جزيء قطبي (كيف يكون القطبي دقيقًا من كيس آخر).

تلخص الصورة السفلى بطريقة بيانية كل ما تم وصفه للتو:

لاحظ أن عزم ثنائي القطب للرابطة C = S أقل من عزم C = O في جزيء COS.

الكهربية

تمتلك القدرة الكهربية في مقياس بولينج قيمًا تتراوح بين 0.65 (للفرنسيوم) و 4.0 (للفلور). بشكل عام ، تتمتع الهالوجينات بقدرة كهربية عالية.

عندما يكون الفرق في الكهربية الكهربية للعناصر التي تشكل رابطة تساهمية أقل من أو يساوي 0.4 ، يقال أنه يكون قطبية أو غير قطبية. ومع ذلك ، فإن الجزيئات الوحيدة التي هي أبولار حقا هي تلك التي تشكلت من خلال روابط بين ذرات مماثلة (مثل الهيدروجين ، H-H).

القوى الجزيئية

لكي تذوب المادة في الماء ، يجب أن تتفاعل كهربيًا مع الجزيئات ؛ التفاعلات التي جزيئات apolar لا يمكن أن تجعل.

في جزيئات apolar ، لا تقتصر شحنتها الكهربائية في نهاية واحدة من الجزيء ، ولكن موزعة بشكل متناظر (أو متجانسة). لذلك ، فإنه غير قادر على التفاعل من خلال قوات ثنائي القطب.

في المقابل ، تتفاعل جزيئات apolar مع بعضها البعض من خلال قوى تشتت لندن. هذه هي ثنائيات الأقطاب الفورية التي تستقطب السحابة الإلكترونية لذرات الجزيئات المجاورة. هنا الكتلة الجزيئية هي عامل سائد في الخواص الفيزيائية لهذه الجزيئات.

كيفية التعرف عليهم?

-ربما تكون واحدة من أفضل الطرق لتحديد جزيء apolar هي قابليتها للذوبان في المذيبات القطبية المختلفة ، حيث أنها غير قابلة للذوبان بشكل عام فيها.

-بشكل عام ، جزيئات apolar هي الغازية في الطبيعة. كما يمكن أن تشكل سوائل غير قابلة للامتزاج بالماء.

-المواد الصلبة أبولار تتميز بأنها لينة.

-قوى التشتت التي تجمعهم ضعيفة بشكل عام. ولهذا السبب ، تميل نقاط الانصهار أو الغليان إلى أن تكون أقل من تلك الموجودة في المركبات ذات الطبيعة القطبية.

-جزيئات apolar ، وخاصة تحت شكل سائل ، هي موصلات الكهرباء ضعيفة ، لأنها تفتقر إلى صافي الشحنة الكهربائية.

أمثلة

الغازات النبيلة

على الرغم من أنها ليست جزيئات ، إلا أن الغازات النبيلة تعتبر غير قطبية. على افتراض أنه خلال فترتين قصيرتين من الوقت تتفاعل اثنتان من ذراته ، هو ، يمكن اعتبار هذا التفاعل (نصف) كجزيء ؛ جزيء من شأنه أن يكون apolar في الطبيعة.

جزيئات ثنائية الذرة

جزيئات ثنائية الذرة ، مثل H₂, ر₂, أنا₂, الكلورين₂, يا₂, و F₂, هم apolar. هذه كصيغة عامة أ₂, A-A.

الهيدروكربونات

ماذا لو كانت مجموعة من الذرات؟ سيكون قبل المركبات apolar الأخرى ؛ على سبيل المثال ، الإيثان ، CH₃-CH₃, هيكله الكربوني خطي ، C-C.

الميثان ، CH₄, والإيثان ، ج₂H₆, هم جزيئات apolar. الكربون لديه القدرة الكهربية 2.55. بينما الكهربية للهيدروجين هي 2.2. لذلك ، يوجد ناقل ثنائي القطب منخفض الكثافة ، موجه من الهيدروجين إلى الكربون.

ولكن بسبب التماثل الهندسي لجزيئات الميثان والإيثان ، يكون مجموع متجهات ثنائي القطب أو لحظات ثنائي القطب في جزيئاتها صفرًا ، لذلك لا توجد شحنة صافية على الجزيئات.

بشكل عام يحدث نفس الشيء مع جميع المواد الهيدروكربونية ، وحتى عندما يكون هناك تشعيعات فيها (روابط ثنائية وثلاثية) ، فهي تعتبر مركبات قطبية أو منخفضة القطبية. وبالمثل ، فإن الهيدروكربونات الحلقية هي جزيئات أحادية القطب ، مثل السيكلو هكسان أو السيكلوبوتان..

آخرون

جزيئات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) وثاني أكسيد الكربون (CS)₂) هي جزيئات apolar ، مع كل من هندسة خطية.

في ثاني كبريتيد الكربون ، تبلغ الكبريتية الكهربية 2.55 ، في حين أن الكبريتية الكبريتية 2.58 ؛ بحيث يكون كلا العنصرين ، عملياً ، نفس الكهربية. لا يوجد جيل من متجه ثنائي القطب ، وبالتالي فإن صافي الشحنة هو صفر.

أيضا ، لدينا جزيئات CCl التالية₄ و AlBr₃, كلا apolar:

في الألومنيوم بروميد ، AlBr₃ يحدث نفس الشيء كما هو الحال مع BF₃, في بداية المقال. وفي الوقت نفسه ، لرابع كلوريد الكربون ، CCl₄, الشكل الهندسي رباعي السطوح ومتماثل ، حيث أن جميع روابط C-Cl متساوية.

وبالمثل ، جزيئات مع الصيغة العامة CX₄ (CF₄, CI₄ و CBr₄) ، فهي أيضا apolar.

وأخيرًا ، يمكن أن يكون لجزيء أحادي القطب له شكل ثماني السطوح كما هو الحال في سداسي فلوريد الكبريت₆. في الواقع ، يمكن أن يكون لها أي هندسة أو بنية ، طالما أنها متماثلة وتوزيعها الإلكتروني متجانس.

مراجع

1. كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية الأحماض الكربوكسيلية. (الطبعة السادسة). مولودية جراو هيل.
2. Cedrón J.، Landa V.، Robles J. (2011). قطبية الجزيئات. تم الاسترجاع من: corinto.pucp.edu.pe
3. مدرس فيستا. (2018). جزيء غير قطبي. تم الاسترجاع من: chemistry.tutorvista.com
4. Helmenstine ، آن ماري ، دكتوراه (28 يناير 2019). أمثلة على الجزيئات القطبية وغير القطبية. تم الاسترجاع من: thinkco.com
5. Kurtus R. (19 سبتمبر 2016). الجزيئات القطبية وغير القطبية. مدرسة للأبطال. تم الاسترجاع من: school-for-champions.com
6. Ganong W. (2004). علم وظائف الأعضاء الطبية الطبعة 19^عشر. افتتاحية الدليل الحديث.