Tabla de Contenidos
Hiểu được tính phân cực của các phân tử và có thể dự đoán phân tử nào phân cực và phân tử nào không là một trong những kỹ năng cơ bản mà một sinh viên hóa học cơ bản cần phải phát triển. Dự đoán tính phân cực cho phép chúng ta hiểu các tính chất vật lý như điểm nóng chảy và sôi, cũng như khả năng hòa tan của một hóa chất trong một hóa chất khác.
Tính phân cực của các phân tử liên quan đến cách phân bố các điện tích trong toàn bộ cấu trúc của chúng. Một phân tử là phân cực khi nó có momen lưỡng cực ròng, nghĩa là một phần của phân tử có mật độ điện tích âm cao hơn trong khi phần khác của phân tử có mật độ điện tích dương cao hơn, tạo ra lưỡng cực. đó chính xác là những gì làm cho phân tử phân cực.
Nói một cách đơn giản, một phân tử sẽ có cực nếu nó có các liên kết phân cực (có momen lưỡng cực) và nếu momen lưỡng cực của các liên kết đó không triệt tiêu lẫn nhau. Mặt khác, một phân tử sẽ không phân cực hoặc không phân cực nếu nó không có bất kỳ liên kết phân cực nào, hoặc nếu có, nhưng các momen lưỡng cực của nó triệt tiêu.
liên kết phân cực và không phân cực
Để một phân tử có cực, nó phải có liên kết cực, là một loại liên kết cộng hóa trị hình thành giữa các nguyên tố có độ âm điện chênh lệch giữa 0,4 và 1,7.
Bảng sau đây minh họa các loại liên kết khác nhau có thể được hình thành giữa hai nguyên tử dựa trên độ âm điện của chúng:
| Loại liên kết | chênh lệch độ âm điện | Ví dụ |
| sự gắn kết | >1,7 | NaCl; cuộc sống |
| liên kết cực | Giữa 0,4 và 1,7 | Ồ; HF; NH |
| liên kết cộng hóa trị không cực | <0,4 | CH; vi mạch |
| liên kết cộng hóa trị thuần túy hoặc không cực | H H ; ôi; FF |
Một số ví dụ về liên kết phân cực
liên kết CO
liên kết CN
liên kết C=O
Phân cực và hình học phân tử
Cần lưu ý rằng thực tế đơn thuần là có các liên kết phân cực không đảm bảo rằng một phân tử là phân cực, vì để điều này xảy ra, toàn bộ phân tử phải có một momen lưỡng cực ròng. Vì lý do này, khi phân tích một phân tử để xác định xem nó có cực hay không, hình học phân tử phải được tính đến, không gì khác hơn là cách mà tất cả các nguyên tử tạo nên phân tử được định hướng trong không gian.
Ví dụ áp dụng: phân tử nước
Phân tử nước có lẽ là phân tử phân cực quen thuộc nhất, nhưng tại sao nó lại phân cực? Đầu tiên, phân tử nước có hai liên kết cộng hóa trị OH là liên kết phân cực (nghĩa là chúng có momen lưỡng cực).
Nhưng các phân tử khác, chẳng hạn như carbon dioxide, cũng có hai liên kết phân cực, nhưng không phân cực. Điều này dẫn đến nguyên nhân thứ hai đằng sau tính phân cực của phân tử nước: nó có dạng hình học góc cạnh.
Thực tế là hai liên kết trong phân tử nước không thẳng hàng như trong phân tử thẳng hàng mà nghiêng theo một góc đảm bảo rằng các momen lưỡng cực của chúng không thể triệt tiêu lẫn nhau.
Hình dưới đây cho thấy dạng hình học của phân tử nước và cách thực hiện tổng vectơ của các mômen lưỡng cực để xác định xem có hay không có mômen lưỡng cực ròng.
Kết quả của tổng các khoảnh khắc lưỡng cực tạo ra một khoảnh khắc lưỡng cực ròng đi qua tâm của phân tử hướng về phía oxy, là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất.
Ví dụ về phân tử cực
Có rất nhiều loại hợp chất được hình thành bởi các phân tử phân cực. Dưới đây là một danh sách ngắn của một số trong số họ:
| phân tử | Công thức | liên kết cực |
| etyl axetat | CH 3 COOCH 2 CH 3 | khí CO; C=O |
| axeton | (CH3 ) 2C = O | C=O |
| axetonitril | CH 3 CN | CN |
| A-xít a-xê-tíc | CH3COOH _ _ | khí CO; C=O và OH |
| Nước | H2O _ _ | ồ |
| amoniac | NH3 _ | NH |
| Dimetylformamit | (CH 3 ) 2 NCHO | C=O; CN |
| đimetyl sulfoxit | ( CH3 ) 2SO _ | Y=O |
| lưu huỳnh đioxit | SO2 _ | Y=O |
| etanol | CH3CH2 – OH _ _ | khí CO; ồ |
| Phenol | C6H5 – OH _ _ | khí CO; ồ |
| isopropanol | (CH3) 2CH –OH | khí CO; ồ |
| metanol | CH3 – OH | khí CO; ồ |
| metylamin | CH3NH2 _ _ _ | CN; NH |
| n-Propanol | CH3CH2CH2 – OH _ _ _ _ | khí CO; ồ |
| hydro sunfua | H2 S _ | SH |
Ví dụ về các phân tử không phân cực hoặc không phân cực
Giống như có nhiều phân tử phân cực, cũng có nhiều phân tử không phân cực. Để bắt đầu, các phân tử sở hữu liên kết cộng hóa trị tinh khiết nhất (ít phân cực nhất) là các nguyên tố diatomic đồng nhân:
| phân tử | Công thức |
| brom phân tử | anh 2 |
| clo phân tử | nhóm 2 |
| phân tử flo | F2 _ |
| hydro phân tử | h2 _ |
| nitơ phân tử | # 2 |
| oxy phân tử | hoặc 2 |
| iốt phân tử | tôi 2 |
Ngoài những loài này, đây là một số ví dụ về các phân tử khác phức tạp hơn vẫn không phân cực hoặc không phân cực:
| phân tử | Công thức |
| axetylen | C2H2 _ _ _ |
| Benzen | C6H6 _ _ _ |
| xiclohexan | C 6 H 12 |
| kể cả khí không sắc và mùi | ( CH3 ) 2O _ |
| Khí cacbonic | CO2 _ |
| etan | C2H6 _ _ _ |
| etyl ete | (CH 3 CH 2 ) 2 O |
| êtylen | C2H4 _ _ _ |
| hexan | C 6 H 14 |
| mêtan | CH 4 |
| cacbon tetraclorua | CCI 4 |
| toluen | C 6 H 5 CH 3 |
| xylen | C 6 H 4 (CH 3 ) 2 |
Cuối cùng, các loại khí cực khác tương ứng với khí hiếm (Helium, Neon, Argon, Krypton và Xenon), mặc dù đây là các nguyên tố đơn nguyên tử, không phải phân tử. Vì chúng không có liên kết nên chúng không thể phân cực, vì vậy chúng hoàn toàn không phân cực.
Người giới thiệu
Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Hóa học hữu cơ ( tái bản lần thứ 9 .). Madrid, Tây Ban Nha: McGraw-Hill Interamericana de España SL
Chang, R., & Goldsby, KA (2012). Hóa học, Phiên bản thứ 11 (tái bản lần thứ 11). Thành phố New York, New York: Giáo dục McGraw-Hill.
Cấu trúc phân tử và tính phân cực. (2020, ngày 30 tháng 10). Lấy từ https://espanol.libretexts.org/@go/page/1858
lực liên phân tử. (2020, ngày 30 tháng 10). Lấy từ https://espanol.libretexts.org/@go/page/1877
Smith, MB, & March, J. (2001). March’s Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th Edition (5th ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.
