Karakteristiske apolære molekyler, hvordan man identificerer dem og eksempler



den apolære molekyler de er dem, der i deres struktur frembyder en symmetrisk fordeling af deres elektroner. Dette er muligt, hvis forskellen i dets atomers elektronegativitet er lille, eller hvis de elektronegative atomer eller grupper annullerer deres virkninger i molekylet.

Ikke altid "apolaritet" er absolut. Af denne grund betragtes polarpolaritetsmolekylerne undertiden som apolære; det vil sige, det har et dipolært øjeblik μ tæt på 0. Her kommer man ind i terrenget af den relative: hvor lav skal μ være for et molekyle eller en forbindelse, der skal betragtes som apolar?

For bedre at løse problemet har du bortrifluoridmolekylet, BF3 (øverste billede).

Fluoratomet er meget mere elektronegative end boratomet, og derfor er B-F-bindingerne polære. Imidlertid BF molekylet3 er symmetrisk (trigonalt plan) og involverer vektor-annullering af de tre øjeblikke B-F.

Således genereres også apolære molekyler, selv med eksistensen af ​​polære bindinger. Den frembragte polaritet kan afbalanceres ved eksistensen af ​​et andet polarforbindelse, af samme størrelse som den foregående, men orienteret i modsat retning; som det sker i BF3.

indeks

  • 1 Karakteristik af et apolært molekyle
    • 1.1 Symmetri
    • 1.2 Elektronegativitet
    • 1.3 Intermolekylære kræfter
  • 2 Hvordan man identificerer dem?
  • 3 eksempler
    • 3.1 ædle gasser
    • 3.2 Diatomiske molekyler
    • 3.3 kulbrinter
    • 3.4 Andre
  • 4 referencer

Karakteristik af et apolært molekyle

symmetri

For virkningerne af polære bindinger at afbryde hinanden ud, skal molekylet have en bestemt geometrisk struktur; for eksempel lineær, det letteste at forstå ved første øjekast.

Dette er tilfældet med kuldioxid (CO2), som har to polære links (O = C = O). Dette skyldes, at de to dipolære øjeblikke i C = O-linkene afbryder hinanden, når de vender mod den ene side, og den anden mod den anden i en vinkel på 180 °.

Derfor er et af de første karakteristika, der skal tages i betragtning ved vurderingen af ​​"apolaritet" af et molekyle som fugleperspektiv, at observere, hvordan symmetrisk det er..

Antag at i stedet for CO2 du har COS-molekylet (O = C = S), kaldet carbonylsulfid.

Nu er det ikke længere et apolært molekyle, da svovlens elektronegativitet er mindre end for ilt; og derfor er dipolmomentet C = S forskelligt fra det for C = O. Som et resultat er COS et polært molekyle (hvordan polar er mel fra en anden sække).

Det nederste billede opsummerer grafisk alt, hvad der netop er blevet beskrevet:

Bemærk at dipolmomentet for C = S-bindingen er mindre end for C = O-bindingen i COS-molekylet.

elektronegativitet

Elektronegativiteten i Pauling-skalaen har værdier mellem 0,65 (for francium) og 4,0 (for fluor). Generelt har halogener en høj elektronegativitet.

Når forskellen mellem elektronegativiteten af ​​de elementer, der danner en kovalent binding, er mindre end eller lig med 0,4, siges det at være apolært eller ikke-polært. Imidlertid er de eneste molekyler, der virkelig er apolære, dem, der dannes af forbindelser mellem identiske atomer (såsom hydrogen, H-H).

Intermolekylære kræfter

For at et stof kan opløse i vand skal det interagere elektrostatisk med molekylerne; interaktioner, som apolære molekyler ikke kan lave.

I apolære molekyler er deres elektriske ladninger ikke begrænset i den ene ende af molekylet, men distribueres symmetrisk (eller homogent). Derfor er det ikke i stand til at interagere via dipol-dipolkræfter.

I modsætning hertil interagerer apolære molekyler med hinanden gennem dispersionskræfterne i London; disse er øjeblikkelige dipoler, der polariserer den elektroniske sky af atomerne i nabosmolekylerne. Her er molekylmassen en fremherskende faktor i disse molekylers fysiske egenskaber.

Hvordan man identificerer dem?

-Måske er en af ​​de bedste metoder til at identificere et apolært molekyle dets opløselighed i forskellige polære opløsningsmidler, idet de generelt er dårligt opløselige i dem.

-Generelt er apolære molekyler gasformige i naturen. De kan også danne ublandbare væsker med vand.

-De apolare faste stoffer karakteriseres ved at være bløde.

-Spredningskræfterne, der holder dem sammen, er generelt svage. På grund af dette har deres smeltepunkt eller kogepunkt tendens til at være lavere end for forbindelser af polar natur.

-De apolære molekyler, især i flydende form, er dårlige ledere af elektricitet, da de mangler nettoladning.

eksempler

Ædle gasser

Selvom de ikke er molekyler, anses ædelgasser som apolære. Hvis man antager, at to interaktioner i to korte perioder interagerer, kan He-He, denne interaktion betragtes som (halv) som et molekyle; molekyle, der ville være apolar i naturen.

Diatomiske molekyler

Diatomiske molekyler, såsom H2, br2, jeg2, cl2, den o2, og F2, de er apolære. Disse har som generel formel A2, A-A.

carbonhydrider

Hvad hvis A var en gruppe af atomer? Det ville være før andre apolære forbindelser; for eksempel ethan, CH3-CH3, hvis carbonskelet er lineært, C-C.

Methan, CH4, og ethan, C2H6, de er apolære molekyler. Carbon har en elektronegativitet på 2,55; mens hydrogenens elektronegativitet er 2,2. Derfor er der en lavintensiv dipolvektor, der er orienteret fra hydrogen til kulstof.

Men på grund af den geometriske symmetri af molekylerne af metan og ethan, summen af ​​dipolmomenter vektorer eller dipolære molekyler, er nul, så der er ingen nettoladning på molekylerne.

Generelt sker det samme med alle kulbrinter, og selv når der er indaturationer i dem (dobbelt- og tredobbeltbindinger) betragtes de som apolære eller lavpolaritetsforbindelser. Ligeledes er cykliske carbonhydrider apolære molekyler, såsom cyclohexan eller cyclobutan..

andre

Koldioxidmolekylerne (CO2) og carbondisulfid (CS)2) er apolære molekyler, begge med en lineær geometri.

I carbondisulfid er den elektronegativitet af carbon 2,55, medens svovlens elektronegativitet er 2,58; således at begge elementer praktisk talt har den samme elektronegativitet. Der er ingen generation af en dipolvektor og derfor er nettoladningen nul.

Vi har også følgende CCl molekyler4 og AlBr3, begge apolar:

I aluminiumtribromidet AlBr3 det sker det samme som med BF3, i begyndelsen af ​​artiklen. I mellemtiden for carbontetrachlorid, CCl4, geometrien er tetrahedral og symmetrisk, da alle C-Cl links er ens.

Tilsvarende er molekyler med den generelle formel CX4 (CF4, CI4 og CBr4), de er også apolære.

Endelig kan et apolært molekyle endda have oktaedisk geometri, som det er tilfældet med svovlhexafluorid, SF6. Faktisk kan det have nogen geometri eller struktur, så længe den er symmetrisk, og dens elektroniske distribution er homogen.

referencer

  1. Carey F. A. (2008). Organisk kemi Carboxylsyrer. (Sjette udgave). Mc Graw Hill.
  2. Cedrón J., Landa V., Robles J. (2011). Polaritet af molekyler. Hentet fra: corinto.pucp.edu.pe
  3. Tutor Vista. (2018). Ikke-polært molekyle. Hentet fra: chemistry.tutorvista.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (28. januar 2019). Eksempler på polære og ikke-polære molekyler. Hentet fra: thoughtco.com
  5. Kurtus R. (19. september 2016). Polære og ikke-polære molekyler. Skole for Champions. Hentet fra: school-for-champions.com
  6. Ganong W. (2004). Medicinsk Fysiologi Udgave 19th. Editorial the Modern Manual.