Hur man bestämmer polariteten av anslutningarna? Framåt och omvänd polaritet

Vi tar reda på i dag hur man bestämmer polariteten för anslutningen och varför det behövs. Avslöja den fysiska innebörden av kvantiteten.

Kemi och fysik

När alla discipliner ägnas åt studiet av världen, förenade av en definition. Och astronomer och alkemister och biologer var filosofer. Men nu finns det en strikt uppdelning av divisionerna inom vetenskap och stora universitet vet exakt vad du behöver veta för att matematiker, och att - lingvister. Men i fallet med kemi och fysik finns ingen tydlig gräns. Ofta ömsesidigt penetrera varandra, och ibland är de parallella kurser. I synnerhet, är ett syfte kontroversiell polaritet anslutning. Hur kan vi avgöra detta kunskapsområde i fysik eller kemi? På formella grunder - den andra Science: Nu elever lär detta koncept som en del av kemin, men de kan inte göra utan kunskap om fysik.

struktur av atomen

För att förstå hur man bestämmer polariteten för anslutningen, måste du först ihåg hur atomen. I slutet av artonhundratalet var det känt att varje atom är neutral i sin helhet, men innehåller olika omständigheter, olika avgifter. Rezerfod fann att i mitten av varje atom är tung, positivt laddad kärna. Laddning av atomkärnan är alltid ett heltal, det vill säga, det är ett, två, och så vidare. Runt kärnan är en motsvarande mängd ljus av negativt laddade elektroner, vars antal strikt motsvarar laddningen hos kärnan. Det vill säga, om kärnladdning 32, sedan runt den ska placeras trettiotvå elektroner. De upptar vissa positioner runt kärnan. Varje elektron som om "spread" runt kärnan i dess orbitaler. Dess form, position och avstånd till kärnan bestäms av fyra kvanttal.

Varför polaritet före

Den neutrala atomen belägen bort från andra partiklar (t ex i rymden, är Galaxy), alla symmetrisk relativ omlopps centrum. Trots den relativt komplexa formen på några av dem, vilka två orbitaler för elektronerna inte skär varandra vid en enda atom. Men om vår separat tagit atom i vakuum möts på väg annan (exempelvis ingå ett moln av gas) då man vill kommunicera med honom valens orbitalerna i de yttre elektronerna i dragriktningen i den närliggande atom, samman med det. Det kommer att finnas en allmän elektronmoln, en ny kemisk förening, och, därför, bond polaritet. Hur man skall avgöra vilken atom skulle få en stor del av den totala elektronmoln, beskriver vi nedan.

Vilka är de kemiska bindningar

Beroende på vilken typ av interagerande molekyler, skillnaden i avgifter av sina kärnor och krafter som uppstår attraktion, finns följande typer av kemiska bindningar:

• en elektron;
• metall;
• kovalent;
• jon;
• van der Waals;
• väte;
• två-elektron trohtsentrovaya.

In för att ställa om hur man bestämmer anslutnings polaritet av föreningen, måste det vara en kovalent eller jonisk (såsom, till exempel, salter av NaCl). I allmänhet, dessa två typer av kommunikation skiljer sig endast genom hur mycket elektronmolnet rör sig i riktningen av en av atomerna. Om en kovalent bindning inte bildas av två identiska atomer (t ex O _2), det är alltid något polariserad. Jonbindningen offset starkare. Det förmodas att den joniska bindningen leder till bildning av joner, såsom en av atomerna "plockar upp" elektroner i den andra.

Men i själva verket helt polära föreningar finns inte: endast en jon attraherar kraftigt den totala elektronmoln. Så mycket så att återstoden av ett stycke kan ignoreras. Så förhoppningsvis blev det klart att för att bestämma polaritet kovalent bindning kan vara, och polariteten av jonbindning inte vettigt att definiera. Även i detta fall skillnaden mellan dessa två typer av kommunikation - det är den strategi för modellen snarare än den verkliga fysiska fenomen.

Bestämning av polariteten

Förhoppningsvis har läsaren förstått att polariteten hos kemiska bindningar - en avvikelse av fördelningen i rymden av den totala elektronmoln av jämvikten. Och jämviktsfördelning existerar i den isolerade atomen.

polaritet mätmetoder

Hur man bestämmer polariteten av anslutningarna? Denna fråga är långt ifrån entydig. Till att börja, måste jag säga att eftersom symmetrin hos elektronmolnet av den polariserade atomen är skild från den hos den neutrala, och röntgen förändring spektrum. Sålunda, kommer förskjutningen av raderna i spektrumet ger en uppfattning om vad polariteten hos anslutningen. Och om du vill förstå hur man bestämmer polariteten av kommunikationen i molekylen mer exakt, är det nödvändigt att veta inte bara spektrum av emission eller absorption. Jag ville ta reda på:

• dimensioner som är involverade på grund atomer;
• laddar sina kärnor;
• vilka anslutningarna upprättades atomen före uppkomsten av detta;
• all materia vad struktur;
• Om kristallstrukturen, som defekter däri, och hur de påverkar allt material.

Polariteten av anslutning kallas den övre tecken följande: 0,17+ eller 0,3. Det bör också komma ihåg att samma typ av atomer kommer att ha en anslutning är olika polaritet i samband med olika substanser. Till exempel, i oxiden BeO syre vid 0,35 polaritet, och MgO - 0,42-.

Polariteten hos atomen

Läsaren kan ställa denna fråga: "Hur att bestämma polaritet kemisk bindning, om de faktorer som är så många" Svaret är både enkel och komplex. Kvantitativa mått på polaritet definieras som de effektiva laddningar av atomer. Detta värde är skillnaden mellan laddningen hos elektronen och motsvarande kärnregion belägen i ett visst område. I allmänhet, är denna kvantitet bra nog visar en viss asymmetrisk elektronmoln som inträffar under bildningen av den kemiska bindningen. Svårigheten ligger i det faktum att för att bestämma vilket område är att hitta detta avseende tillhör den elektron (särskilt i komplexa molekyler) är nästan omöjligt. Så, som i fallet med separation av de kemiska bindningarna i joniska och kovalenta forskarna tillgripa förenklingar och modeller. Samtidigt förkastade faktorer och värderingar som påverkar resultaten avsevärt.

Den fysiska känslan av anslutning polaritet

Vad är den fysiska innebörden av värdena på polariteten? Överväga ett exempel. H väteatom ingår som i fluorvätesyra (HF), och saltet (HCl). Dess polaritet 0,40+ HF i HCI - 0,18+. Detta innebär att den totala elektronmoln är mycket mer avlänkas mot fluor än klor sida. Och det betyder att den elektronegativitet av fluoratomen är mycket starkare elektronegativitet av kloratomen.

Polaritet atomer per molekyl

Men omtänksamt läsaren kommer ihåg att, i tillägg till enkla föreningar i vilka två atomer är närvarande, det är mer komplexa. Till exempel, för att bilda en molekyl av svavelsyra (H ₂ SO ₄₎ kräver två väteatomer, en - svavel, och så många som fyra syre. Sedan en annan uppstår frågan: hur man bestämmer den största anslutnings polaritet i molekylen? Till att börja med måste vi komma ihåg att något samband har en viss struktur. Dvs den svavelsyra - inte hopar sig alla atomer i en stor hög, och en struktur. Till den centrala svavelatomen förenade av fyra syreatomer, som bildar ett slags kors. Från två motsatta sidor av syreatomerna bundna till svaveldubbelbindningar. På de två återstående sidorna av syreatomerna bundna till svavelenkelbindningar och "hold" på den andra sidan med avseende på väte. Sålunda, i en molekyl av svavelsyra, följande kommunikation:

• OH;
• SO;
• S = O.

Efter att ha definierat under katalogen polariteten av varje av dessa länkar hittar du störst. Emellertid är det värt att komma ihåg att om i slutet av en lång kedja av atomer bör starkt elektronegativ atom, det kan "dra" elektron moln av angränsande bindningar, öka deras polaritet. I mer komplex än en kedja, är fullt möjligt strukturen att ha andra effekter.

Polariteten av molekylerna skiljer sig från polariteten hos anslutningarna?

Hur man bestämmer anslutnings polaritet, får vi veta. Vad är den fysiska innebörden av begreppet har vi upptäckt. Men dessa ord finns i andra fraser som är relevanta för den här delen av kemi. Säkert läsare som är intresserade av hur man interagerar med kemiska bindningar och molekylär polaritet. Svar: dessa begrepp kompletterar varandra och är inte möjliga separat. Detta kommer att demonstreras genom ett klassiskt exempel på vatten.

I molekylen av H ₂ O två identiska anslutning HO. Mellan dem en vinkel på 104.45 grader. Så strukturen hos vattenmolekylen är något som en tvådelad gaffel med väte vid ändarna. Syre - är mer elektronegativ atom, han drar elektronmoln i de två väteatomer. När sålunda de totala elektroneutralitet gaffeltänder erhållna något mer positiv, och basen - något negativ. Förenkla resulterar i att vattenmolekylen har poler. Detta kallas en polär molekyl. Därför, vattnet - ett bra lösningsmedel, varvid skillnaden i avgifterna tillåter molekylerna till svagt försena elektron moln av andra substanser avskiljnings kristaller på molekylen och molekylen - på atomer.

För att förstå varför molekylerna i frånvaro av en laddning polaritet existerar, är det nödvändigt att komma ihåg att det är viktigt att inte bara den kemiska formeln av substansen men även strukturen av molekylen, slag och typer av länkar som visas i det, skillnaden i elektronegativitet av dess ingående atomer.

Inducerad eller forcerad polaritet

Förutom dess egen polaritet, och det induceras eller orsakas av yttre faktorer. Om molekylen påverkas externt elektromagnetiskt fält, som avsevärt är befintligt inom molekylen krafter, är det möjligt att ändra konfigurationen för de elektronmoln. Det är, om syremolekylen drar väte molnen i _H2O, och det yttre fältet är samriktad med denna åtgärd, polariserings ökar. Om fältet eftersom det hindrar syre, obligations polaritet något reducerad. Det bör noteras att det är nödvändigt att göra en tillräckligt stor kraft för att på något sätt påverka polariteten av molekylerna, och ännu mer - att påverka polariteten av kemisk bindning. Denna effekt uppnås endast i laboratoriet och kosmiska processer. Konventionell mikrovågsugn bara ökar amplituden av atom vibrationer av vatten och fett. Men detta påverkar inte anslutningen polaritet.

I vilket fall det är klokt att riktningen för polaritet

I samband med termen, som anses av oss, för att inte nämna att ett sådant direkt och omvänd polaritet. När det gäller molekyler, är polariteten skylten "plus" eller "minus". Detta innebär att en atom eller ger upp dess elektronmoln och därmed blir lite mer positiv, eller tvärtom, drar molnet över och förvärvar en negativ laddning. En polaritet riktningen är meningsfull endast när laddnings rör sig, det vill säga när ledaren är aktuell. Som bekant, elektroner rör sig från sin källa (negativt laddad) till platsen för attraktion (positivt laddad). Det bör erinras om att det finns en teori om att elektronerna faktiskt rör sig i motsatt riktning från den positiva till den negativa källan. Men i allmänhet spelar det ingen roll, viktigt bara det faktum att deras rörelser. Så, i vissa processer, såsom svetsning av metalldelar, är det viktigt där det är fäst till någon pol. Därför är det viktigt att veta hur man ansluter polariteten antingen direkt eller i motsatt riktning. I vissa enheter, även hushåll, är också viktigt.