MGA MOLOLOHIKO NG APOLAR: MGA KATANGIAN, PAGKILALA AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2024

Ang mga mololohiko ng apolar ay ang mga naroroon sa kanilang istraktura ng isang simetriko na pamamahagi ng kanilang mga electron. Posible ito kung ang pagkakaiba ng elektroneguridad ng kanilang mga atomo ay maliit, o kung ang mga electronegative atoms o mga grupo ay vectorly kanselahin ang kanilang mga epekto sa molekula.

Hindi palaging "apolarity" ay ganap. Para sa kadahilanang ito, ang mga molekula na may mababang polaridad ay minsang itinuturing na hindi mag-aaral; iyon ay, may dipole sandali µ malapit sa 0. Narito, pinapasok natin ang larangan ng kamag-anak: gaano kababa ang dapat µ para sa isang molekula o compound na maituturing na hindi polar?

Nonpolar molekula ng BF3. Pinagmulan: Benjah-bmm27 sa pamamagitan ng Wikimedia Commons.

Upang mas mahusay na matugunan ang isyu, mayroong molekulang boron trifluoride, BF ₃ (tuktok na imahe).

Ang atom fluorine ay mas electronegative kaysa sa boron na atom, at samakatuwid ang mga BF bond ay polar. Gayunpaman, ang molekula ng BF ₃ ay simetriko (trigonal na eroplano) at hinihimok ang pagkansela ng vector sa tatlong sandali ng BF.

Sa gayon, ang mga mololar ng apolar ay nabuo din, kahit na may pagkakaroon ng mga polar bond. Ang nabuong polaridad ay maaaring balansehin sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isa pang polar na link, ng parehong magnitude tulad ng nauna, ngunit nakatuon sa kabaligtaran na direksyon; tulad ng nangyari sa BF ₃ .

Mga katangian ng isang mololar ng apolar

Kagamitan

Para sa mga epekto ng mga bono ng polar upang kanselahin ang bawat isa, ang molekula ay dapat magkaroon ng isang tiyak na geometric na istruktura; halimbawa, linear, ang pinakamadaling maunawaan sa unang sulyap.

Ito ang kaso ng carbon dioxide (CO ₂ ), na mayroong dalawang polar bond (O = C = O). Ito ay dahil ang dalawang dipole sandali ng C = O bond na kanselahin kapag ang isa ay nakatuon sa isang tabi, at ang pangalawa patungo sa isa pa, sa isang anggulo ng 180 °.

Samakatuwid, ang isa sa mga unang katangian na isinasaalang-alang kapag sinusuri ang "kawalang-kabuluhan" ng isang molekula mula sa paningin ng isang ibon ay pagmasdan kung paano ito simetriko.

Ipagpalagay na sa halip na CO ₂ mayroon kaming molekula COS (O = C = S), na tinatawag na carbonyl sulfide.

Ngayon hindi na ito isang molekula ng apolar, dahil ang elektronegatividad ng asupre ay mas mababa kaysa sa oxygen; at samakatuwid, ang dipole moment C = S ay naiiba sa na C = O. Bilang isang resulta, ang COS ay isang molekulang polar (kung paano ang polar ay isa pang bagay).

Ang imahe sa ibaba ng graphically ay nagbubuod ng lahat ng inilarawan lamang:

Mga natapos na sandali ng mga molekulang CO2 at COS. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Tandaan na ang dipole moment ng C = S bond ay mas mababa kaysa sa C = O bond sa molekulang COS.

Elektronegorya

Ang elektronegorya sa scale ng Pauling ay may mga halaga sa pagitan ng 0.65 (para sa francium), at 4.0 (para sa fluorine). Sa pangkalahatan, ang mga halogens ay may mataas na electronegativity.

Kapag ang pagkakaiba ng electronegativity ng mga elemento na bumubuo ng isang covalent bond ay mas mababa sa o katumbas ng 0.4, sinasabing hindi magingpolar o nonpolar. Gayunpaman, ang tanging mga molekula na tunay na apolar ay ang mga nabuo sa pamamagitan ng mga bono sa pagitan ng magkaparehong mga atom (tulad ng hydrogen, HH).

Intermolecular pwersa

Para sa isang sangkap na matunaw sa tubig, dapat itong makipag-ugnay sa electrostatically sa mga molekula; mga pakikipag-ugnay na hindi maaaring gampanan ng mga molekula ng apolar.

Sa mga mololohiko na apolar, ang kanilang mga singil sa kuryente ay hindi nakakulong sa isang dulo ng molekula, ngunit ipinamamahagi ng simetriko (o homogenous). Samakatuwid, hindi magagawang makipag-ugnay sa pamamagitan ng mga puwersa ng dipole-dipole.

Sa halip, ang mga mololohikong apolar ay nakikipag-ugnay sa bawat isa sa pamamagitan ng pagkakalat ng mga puwersa ng London; Ang mga ito ay agad na mga dipoles na polarize ang elektronikong ulap ng mga atomo ng mga kalapit na molekula. Dito ang molekular na masa ay isang pangunahing kadahilanan sa mga pisikal na katangian ng mga molekulang ito.

Paano makilala ang mga ito?

-Perhaps isa sa mga pinakamahusay na pamamaraan upang matukoy ang isang mololohiko ng apolar ay ang pag-solubility nito sa iba't ibang mga polar solvents, na sa pangkalahatan ay hindi masyadong natutunaw sa kanila.

-Sa pangkalahatan, ang mga mololar ng apolar ay gas sa likas na katangian. Maaari rin silang mabuo ng mga hindi maiiwasang likido na may tubig.

-Apolar solids ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging malambot.

-Ang mga puwersa ng pagpapakalat na humahawak sa kanila ay karaniwang mahina. Dahil dito, ang kanilang natutunaw o kumukulo na mga punto ay may posibilidad na mas mababa kaysa sa mga compound ng isang polar na kalikasan.

-Apolar molecule, lalo na sa likidong anyo, ay hindi magandang conductors ng koryente, dahil kulang sila ng isang netong singil.

Mga halimbawa

Mga Noble gas

Bagaman hindi sila mga molekula, ang mga marangal na gas ay itinuturing na apolar. Kung ipinapalagay na ang dalawa sa mga atomo nito, ang He-He, ay nakikipag-ugnay sa maikling panahon, sinabi ng pakikipag-ugnayan ay maaaring isaalang-alang (kalahati) bilang isang molekula; molekula na magiging apolar sa kalikasan.

Mga molekulang diatomic

Ang mga molekular na diatomic, tulad ng H ₂ , Br ₂ , I ₂ , Cl ₂ , O ₂ , at F ₂ , ay apolar. Ito ay may pangkalahatang pormula A ₂ , AA.

Mga hydrocarbons

Paano kung ang A ay isang pangkat ng mga atom? Ito ay bago ang iba pang mga apolar compound; halimbawa, ethane, CH ₃ -CH ₃ , na ang carbon skeleton ay linear, CC.

Ang Methane, CH ₄ , at ethane, C ₂ H ₆ , ay mga mololar ng apolar. Ang Carbon ay may electronegativity na 2.55; habang ang electronegativity ng hydrogen ay 2.2. Samakatuwid, mayroong isang mababang intensity dipole vector, nakatuon mula sa hydrogen patungo sa carbon.

Ngunit, dahil sa geometric na simetriko ng mga molekang miteyana at etana, ang kabuuan ng mga dipole vectors o dipole sandali sa kanilang mga molekula ay zero, kaya walang net singil sa mga molekula.

Sa pangkalahatan, ang parehong nangyayari sa lahat ng mga hydrocarbons, at kahit na mayroong mga unsaturations sa kanila (doble at triple bond), itinuturing silang nonpolar o mababang polarion compound. Gayundin, ang mga cyclic hydrocarbons ay mga mololohiko na apolar, tulad ng cyclohexane o cyclobutane.

Ang iba pa

Ang mga molekula ng carbon dioxide (CO ₂ ) at carbon disulfide (CS ₂ ) ay mga mololohiko na apolar, kapwa may isang guhit na geometry.

Sa carbon disulfide, ang electronegativity ng carbon ay 2.55, habang ang electronegativity ng asupre ay 2.58; kaya ang parehong mga elemento ay halos pareho ng electronegativity. Walang henerasyon ng isang dipole vector at samakatuwid ang net singil ay zero.

Gayundin, mayroong mga sumusunod na molekula CCl ₄ at AlBr ₃ , parehong apolar:

Mga molekula ng CCl4 at AlBr3. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Sa aluminyo tribromide, ang AlBr _{3 ay} nangyayari katulad ng sa BF ₃ , sa simula ng artikulo. Samantala, para sa carbon tetrachloride, CCl ₄ , ang geometry ay tetrahedral at simetriko, dahil ang lahat ng mga C-Cl bond ay pareho.

Katulad nito, ang mga molekula na may pangkalahatang formula CX ₄ (CF ₄ , CI ₄ at CBr ₄ ), ay din nonpolar.

At sa wakas, ang isang mololohikong apolar ay maaaring magkaroon ng octahedral geometry, tulad ng kaso sa asupre hexafluoride, SF ₆ . Sa katunayan, maaari itong magkaroon ng anumang geometry o istraktura, hangga't ito ay simetriko at ang elektronikong pamamahagi nito ay homogenous.

Mga Sanggunian

1. Carey FA (2008). Kemikal na Organiko. Mga carboxylic acid. (Ika-anim na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). Molekular na polaridad. Nabawi mula sa: corinto.pucp.edu.pe
3. Tingnan ang Tutor. (2018). Molekulang Nonpolar. Nabawi mula sa: chemistry.tutorvista.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Enero 28, 2019). Mga halimbawa ng Polar at Nonpolar Molecules. Nabawi mula sa: thoughtco.com
5. Kurtus R. (Setyembre 19, 2016). Mga polar at di-polar na mga molekula. Paaralan para sa mga Champions. Nabawi mula sa: school-for-champions.com
6. Ganong W. (2004). Medikal na Pisyolohiya. Isyu ^ika- 19 . Editoryal ang Makabagong Manwal.