الطبقتان الرئيسيتان من الجزيئات هي الجزيئات القطبية و جزيئات غير قطبية. بعض جزيئات من الواضح أنها قطبية أو غير قطبية ، في حين أن الكثير منهم لديهم بعض القطبية ويقعون في مكان ما بينهما. فيما يلي نظرة على ما يعنيه القطبية وغير القطبية ، وكيفية التنبؤ بما إذا كان الجزيء سيكون واحدًا أو آخر ، وأمثلة على المركبات التمثيلية.
الوجبات الجاهزة الرئيسية: القطبية وغير القطبية
- في الكيمياء ، تشير القطبية إلى توزيع الشحنة الكهربائية حول الذرات أو المجموعات الكيميائية أو الجزيئات.
- تحدث الجزيئات القطبية عندما يكون هناك اختلاف في الكهروسالبية بين الذرات الرابطة.
- تحدث الجزيئات غير القطبية عندما يتم تقاسم الإلكترونات متساوية بين ذرات جزيء ثنائي الذرة أو عندما تلغي الروابط القطبية في جزيء أكبر بعضها البعض.
الجزيئات القطبية
تحدث الجزيئات القطبية عندما لا تشترك ذرتان في الإلكترونات بالتساوي رابطة تساهمية. أ ثنائي القطب الأشكال ، حيث يحمل جزء من الجزيء شحنة موجبة طفيفة والجزء الآخر يحمل شحنة سالبة طفيفة. يحدث هذا عندما يكون هناك فرق بين كهرسلبية لكل ذرة. يشكل الاختلاف الشديد رابطة أيونية ، بينما يشكل الاختلاف الأقل رابطة تساهمية قطبية. لحسن الحظ ، يمكنك ذلك
بحث عن الكهروسالبية على طاولة للتنبؤ بما إذا كان من المحتمل أن تتشكل الذرات أم لا روابط تساهمية قطبية. إذا كان فرق الكهروسالبية بين الذرتين بين 0.5 و 2.0 ، فإن الذرات تشكل رابطة تساهمية قطبية. إذا كان فرق السالبية الكهربائية بين الذرات أكبر من 2.0 ، فإن الرابطة تكون أيونية. المركبات الأيونية هي جزيئات قطبية للغاية.تتضمن أمثلة الجزيئات القطبية ما يلي:
- الماء - ح2يا
- الأمونيا - NH3
- ثاني أكسيد الكبريت - SO2
- كبريتيد الهيدروجين - ح2س
- الإيثانول - ج2ح6يا
لاحظ أن المركبات الأيونية ، مثل كلوريد الصوديوم (NaCl) ، تكون قطبية. ومع ذلك ، في معظم الأحيان عندما يتحدث الناس عن "الجزيئات القطبية" فإنهم يقصدون "الجزيئات التساهمية القطبية" وليس جميع أنواع المركبات ذات القطبية!
جزيئات غير قطبية
عندما تشارك الجزيئات الإلكترونات بالتساوي في رابطة تساهمية ، لا توجد شحنة كهربائية صافية عبر الجزيء. في الرابطة التساهمية غير القطبية ، يتم توزيع الإلكترونات بالتساوي. يمكنك توقع أن تتشكل الجزيئات غير القطبية عندما يكون للذرات نفس الكهروسالبية أو ما يشابهها. بشكل عام ، إذا كان فرق الكهروسالبية بين ذرتين أقل من 0.5 ، تكون الرابطة تعتبر غير قطبية ، على الرغم من أن الجزيئات غير القطبية الوحيدة هي تلك التي تتشكل مع متطابقة ذرات.
تتشكل الجزيئات غير القطبية أيضًا عند مشاركة الذرات أ الرابطة القطبية رتب بحيث تلغي الشحنات الكهربائية بعضها البعض.
تتضمن أمثلة الجزيئات غير القطبية ما يلي:
- أي من الغازات النبيلة: He، Ne، Ar، Kr، Xe (هذه ذرات ، وليست جزيئات فنية).
- أى من العناصر الثنائية النووية المتماثلة: H2، ن2، يا2، Cl2 (هذه جزيئات غير قطبية حقًا.)
- ثاني أكسيد الكربون - CO2
- بنزين - ج6ح6
- رابع كلوريد الكربون - CCl4
- الميثان - CH4
- الإيثيلين - ج2ح4
- سوائل الهيدروكربونات ، مثل البنزين والتولوين
- معظم الجزيئات العضوية
حلول القطبية والمزج
إذا كنت تعرف قطبية الجزيئات ، يمكنك التنبؤ بما إذا كانت ستختلط معًا لتكوين محاليل كيميائية أم لا. القاعدة العامة هي أن "مثل يذوب مثل" ، مما يعني أن الجزيئات القطبية سوف تذوب في السوائل القطبية الأخرى والجزيئات غير القطبية تذوب في السوائل غير القطبية. لهذا السبب لا يختلط الزيت والماء: الزيت غير قطبي بينما الماء قطبي.
من المفيد معرفة المركبات الوسيطة بين القطبية وغير القطبية لأنه يمكنك استخدامها كوسيط لإذابة مادة كيميائية إلى مادة لن تختلط مع غير ذلك. على سبيل المثال ، إذا كنت تريد خلط مركب أيوني أو مركب قطبي في مذيب عضوي ، فقد تتمكن من إذابته في الإيثانول (قطبي ، ولكن ليس كثيرًا). بعد ذلك ، يمكنك إذابة محلول الإيثانول في مذيب عضوي ، مثل الزيلين.
المصادر
- إنغولد ، سي. ك.؛ إنغولد ، إي. H. (1926). "طبيعة التأثير البديل في سلاسل الكربون. الجزء الخامس. مناقشة الاستبدال العطري مع إشارة خاصة إلى الأدوار الاحترامية للانفصال القطبي وغير القطبي ؛ ودراسة إضافية للكفاءات التوجيهية النسبية للأكسجين والنيتروجين ". ج. كيم. Soc.: 1310–1328. دوى:10.1039 / jr9262901310
- باولينج ، ل. (1960). طبيعة الرابطة الكيميائية (الطبعة الثالثة). مطبعة جامعة أكسفورد. ص. 98–100. ردمك 0801403332.
- ضياء المؤيد ، مريم ؛ جودمان ، إدوارد. وليامز ، بيتر (1 نوفمبر 2000). "الانحراف الكهربائي لتيارات السوائل القطبية: عرض يساء فهمه". مجلة التربية الكيميائية. 77 (11): 1520. دوى:10.1021 / ed077p1520