쌍극자 분자 란 무엇입니까?

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"쌍극자 분자"는 화학에서 접할 수 있는 용어입니다. 이들은 전자의 비대칭 전하 분포를 갖는 분자입니다. 물 분자가 대표적인 예입니다.

쌍극자의 경우 전하가 고르지 않게 분포

(전기) 쌍극자는 물리학 2개의 동일하지만 반대 전하를 갖는 배열. 이 두 전하는 작은 거리에서 서로 격리되어 있습니다.

  • 많은 분자의 경우 "쌍극자 분자"라는 용어가 사용됩니다. 화학 활용. 이러한 분자는 분자가 외부에 대해 전기적으로 중성인 경우에도 전자의 뚜렷한 비대칭 전하 분포를 나타냅니다. 이러한 분자를 단순히 쌍극자 또는 극성으로 지칭하는 것이 일반적입니다.
  • 모델로서 너무 멀지 않은 거리에 서로 격리된 두 개의 금속 구를 배치하고 충전하여 쌍극자를 만들 수 있습니다.
  • 전기 공학에서 다이폴은 중간에 공급되는 막대 모양의 안테나입니다. 이 쌍극자 안테나에서 움직이는 전하 캐리어는 전자기파가 방출되도록 합니다.
  • 쌍극자 모멘트는 크기와 전하에 관계없이 모든 쌍극자의 특징적인 양입니다. 전기적인 경우 전하 분리의 척도로 해석할 수 있습니다. 쌍극자 모멘트는 μ = q * l로 정의되며, 여기서 q는 전하이고 l은 두 전하 사이의 거리입니다. 단위는 쿨롱 미터(cm)로 표시됩니다.
  • 쌍극자-쌍극자 힘 - 이것이 화학에서 의미하는 것입니다.

    분자 사이에는 무수한 힘이 있으며, 대부분의 경우 전하에 의해 발생합니다 ...

  • 또한 전하 대신 두 개의 반대 자극이 있는 경우 자기 쌍극자를 말합니다. 모든 막대 모양의 영구 자석은 그러한 자기 쌍극자입니다. 또한 대략적으로 지구의 자기장을 자기 쌍극자라고 할 수 있습니다.

전기음성도가 차이를 만든다

쌍극자 분자는 전자 분포가 고르지 않습니다. 즉, 원자핵의 양전하의 무게중심과 전자의 음전하의 무게중심이 일치하지 않는다. 왜 그런 겁니까?

  • 화학에서 결합은 항상 원자핵이 결합 파트너의 전자에 가하는 인력에 의해 생성되며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 일반적으로 이들은 불평등한 파트너, 즉 다른 원소의 원자입니다.
  • 이러한 결합력의 화학 용어는 전기 음성도입니다. 이것은 결합에서 공유 전자 쌍을 끌어들이려는 원자의 노력을 의미하는 것으로 이해됩니다. 원소의 전기음성도는 이론적으로 계산할 수 있는 순수한 수치이며 화학 결합에서 비교 값으로 사용됩니다. 다음 숫자 값을 사용할 수 있습니다. 테이블 찾다.

간단히 말해서, 결합의 쌍극자 특성이 클수록 전기 음성도의 차이가 커집니다.

이것은 영구 쌍극자 분자를 생성합니다.

따라서 쌍극자 분자의 예는 (매우) 다른 전자 음성도를 가진 두 파트너로 구성된 모든 분자입니다.

  • 할로겐(그룹 7), 특히 불소는 전기 음성도가 높습니다. 옥텟 규칙에 따르면, 이 원소들은 결합에 8개의 전자가 있는 외부 전자 껍질을 차지하기를 원합니다. 대략적으로 말하면, 그들은 결합에서 전자를 끌어 당깁니다.
  • 알칼리 및 알칼리 토금속(1족과 2족)과 수소는 전기 음성도가 낮습니다. 원소는 외부 껍질에 하나 또는 두 개의 전자만 가지고 있어 결합에서 쉽게 포기합니다.
  • 예를 들어 염화수소 HCl(및 또한 불화수소 HF)을 사용하여 결합을 생성하는 전자 쌍은 평균적으로 시간이 지남에 따라 수소 원자보다 염소 원자에 더 가깝습니다. 에. 이것은 염소에 음의 부분 전하를 제공하고 수소에 양의 부분 전하를 제공합니다.
  • 극단적인 경우 원자는 하나 이상의 전자가 두 개의 결합 파트너 중 하나와 영구적으로 남아 있는 이온 결합에 들어갑니다. 염화나트륨, 화학적으로 NaCl이 이것의 예입니다. 형성되는 결정은 양전하를 띤 나트륨 이온과 음전하를 띤 염소 이온으로 구성됩니다.

물 분자는 놀라운 예입니다.

  • 쌍극자 분자의 잘 알려진 예는 2개의 수소 원자와 1개의 산소 원자로 구성된 물 분자(화학적으로 H)입니다.2영형. 여기서 전기음성도가 더 큰 원자는 옥텟 규칙에 따라 외부 껍질에 두 개의 전자가 없는 산소입니다.
  • 실제로 H의 모양은2O 분자는 비정상적입니다. 두 개의 수소 핵은 각각 산소 핵에 결합되어 서로를 형성합니다. 각도 105 °. 수소의 2개의 전자는 바람직하게는 산소 부근에 위치한다. 물 분자는 두 개의 수소 핵 쪽에서 양수이고 산소 근처에서 음수입니다.
  • 분자의 특이한 모양은 광범위한 결과를 낳습니다. 이러한 물 분자가 많이 모이면 무작위 또는 전하를 띠지 않는 입자를 배포하지 않습니다. 분자 중 일부는 다른 분자의 음의 산소 부분과 양의 수소 부분 사이에 결합을 형성합니다.
  • 이 결합을 수소 결합이라고 합니다. 분자는 서로 붙고 다른 분자는 느슨해집니다. 이러한 수소 결합의 수명은 나노초 범위입니다. 온도에 따라 일부 분자는 서로 연결되어 일종의 공간 네트워크를 형성합니다. 이것은 다시 빠르게 분해되어 다른 형태로 다시 형성됩니다. 이 네트워킹은 오늘날의 기반 중 하나입니다. 이상 속성 물의.

요약하면 다음과 같이 공식화할 수 있습니다. 쌍극자 분자는 결합이 전자의 비대칭 전하 분포를 갖는다는 사실이 특징입니다. 알칼리 금속과 할로겐의 화합물은 그러한 분자의 좋은 예입니다. 가장 잘 알려진 것은 극성 물 분자입니다.

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