Какво е диполна молекула?
"Диполна молекула" е термин, който може да срещнете в химията. Това са молекули с асиметрично разпределение на зарядите на електроните. Молекулата на водата е виден пример.
В случай на дипол, таксите са разпределени неравномерно
(Електрически) дипол е в физика подреждане с два равни, но противоположни електрически заряда. Тези два заряда са изолирани един от друг на малко разстояние.
- За много молекули терминът "диполна молекула" се използва в химия използвани. Тези молекули показват изразено, асиметрично разпределение на зарядите на електроните, дори ако молекулата е електрически неутрална отвън. Обичайно е тези молекули да се наричат просто диполи или полярни.
- Като модел можете да създадете дипол, като поставите две метални сфери, изолирани една от друга на не твърде голямо разстояние и ги заредите.
- В електротехниката дипол е антена във формата на пръчка, подавана в средата. Подвижните носители на заряд в тази диполна антена гарантират, че се излъчват електромагнитни вълни.
- Диполният момент е характерна величина за всеки дипол, независимо от неговия размер и заряд. В електрическия случай можете да го интерпретирате като мярка за разделяне на заряда. Диполният момент се определя като μ = q * l, където q е зарядът, а l е разстоянието между двата заряда. Единицата се определя от кулонов метър (cm).
- Освен това се говори за магнитен дипол, ако има два противоположни магнитни полюса вместо заряди. Всеки постоянен магнит с формата на пръчка е такъв магнитен дипол. Можете също така грубо да посочите земното магнитно поле като магнитен дипол.
Между молекулите има безброй сили, които в повечето случаи се причиняват от заряди ...
Електроотрицателността прави разликата
Диполната молекула има неравномерно разпределение на електроните. Тоест центърът на тежестта на положителните заряди на атомното ядро и центърът на тежестта на отрицателните заряди на електроните не съвпадат. Защо така?
- В химията връзка винаги се създава от силите на привличане, които атомното ядро упражнява върху електроните на партньора на връзката - и обратно. Обикновено това са неравностойни партньори, т.е. атоми от различни елементи.
- Химическият термин за такива сили на свързване е електроотрицателност. Това се разбира като стремеж на атомите да привлекат споделената двойка електрони в една връзка. Електроотрицателността на даден елемент е чиста числена стойност, която може да се изчисли теоретично и служи като сравнителна стойност в химическите връзки. Можете да използвате тези числови стойности в Таблици погледни нагоре.
Казано по -просто, диполният характер на връзката е толкова по -голям, колкото по -голяма е разликата в електроотрицателността.
Това създава постоянна диполна молекула
Примери за диполни молекули следователно са всички молекули, които се състоят от двама партньори с (много) различна електронна отрицателност:
- Халогените (група 7), особено флуорът, имат висока електроотрицателност. Според правилото на октетите тези елементи искат да заемат външната си електронна обвивка с осем електрона в връзка. Грубо казано, те привличат електрони в една връзка.
- Алкалните и алкалоземните метали (групи 1 и 2), както и водородът имат само ниска електроотрицателност. Във външната си обвивка елементите имат само един или два електрона, от които лесно се отказват в една връзка.
- С хлороводород HCl (а също и с водороден флуорид HF), например, често срещаните двойката електрони, които създават връзката, е средно с течение на времето повече към хлорния атом, отколкото към водородния атом в. Това дава на хлора отрицателен частичен заряд, а на водорода положителен частичен заряд.
- В крайния случай атомите влизат в йонна връзка, в която един или повече електрони остават постоянно с един от двата свързващи партньора. Натриев хлорид, химически NaCl, е пример за това. Кристалът, който се образува, се състои от положително заредени натриеви йони и отрицателно заредени хлорни йони.
Молекулата на водата е ярък пример
- Добре известен пример за диполна молекула е водната молекула, съставена от два водородни атома и един кислороден атом, химически H.2О. Тук по -електроотрицателният атом е кислородът, на който според правилото на октета липсват два електрона във външната обвивка.
- Всъщност формата на H2O молекулата е необичайна. Двете водородни ядра са свързани с кислородното ядро и образуват едно с друго ъгъл от 105 °. За предпочитане двата електрона на водорода са разположени в близост до кислорода. Водната молекула е положителна от страната на двете водородни ядра и отрицателна в близост до кислорода.
- Необичайната форма на молекулата има далечни последици: Ако много такива водни молекули се съберат, те няма да разпределят случайни или незаредени частици. Някои от молекулите ще образуват връзки между отрицателната кислородна част и положителната водородна част на друга молекула.
- Тази връзка се нарича водородна връзка. Молекулите се слепват, други се разкъсват. Продължителността на живота на такива водородни връзки е в диапазона на наносекундите. В зависимост от температурата някои от молекулите са свързани заедно, за да образуват своеобразна пространствена мрежа. Това отново се разпада бързо, за да се образува отново в различна форма. Тази мрежа е една от основите за днес Аномални свойства на водата.
В обобщение бихте могли да го формулирате по следния начин: Диполната молекула се характеризира с факта, че нейната връзка има асиметрично разпределение на зарядите на електроните. Съединенията на алкални метали и халогени са добри примери за такива молекули. Най -известната е молекулата на полярната вода.