Čo je to dipólová molekula?
„Dipólová molekula“ je termín, s ktorým sa môžete v chémii stretnúť. Ide o molekuly s asymetrickým rozložením náboja elektrónov. Molekula vody je prominentným príkladom.
V prípade dipólu sú náboje nerovnomerne rozložené
V (.) Je umiestnený (elektrický) dipól fyzika usporiadanie s dvoma rovnakými, ale opačnými elektrickými nábojmi. Tieto dva náboje sú od seba izolované v malej vzdialenosti.
- Pre mnohé molekuly sa používa výraz „dipólová molekula“ chémia využitý. Tieto molekuly vykazujú výrazné asymetrické rozloženie nábojov elektrónov, aj keď je molekula navonok elektricky neutrálna. Bežne sa tieto molekuly označujú jednoducho ako dipóly alebo polárne.
- Ako model by ste mohli vytvoriť dipól tak, že umiestnite dve kovové gule izolované od seba v nie príliš veľkej vzdialenosti a nabijete ich.
- V elektrotechnike je dipól tyčovou anténou napájanou uprostred. Pohybujúce sa nosiče náboja v tejto dipólovej anténe zaisťujú vyžarovanie elektromagnetických vĺn.
- Dipólový moment je charakteristickou veličinou pre každý dipól bez ohľadu na jeho veľkosť a náboj. V elektrickom prípade to môžete interpretovať ako mieru oddelenia náboja. Dipólový moment je definovaný ako μ = q * l, kde q je náboj a l je vzdialenosť medzi dvoma nábojmi. Jednotka je daná coulombovým metrom (cm).
- Okrem toho sa hovorí o magnetickom dipóle, ak namiesto nábojov existujú dva protikladné magnetické póly. Každý permanentný magnet v tvare tyče je taký magnetický dipól. Magnetické pole Zeme môžete tiež zhruba označiť ako magnetický dipól.
Medzi molekulami existuje nespočetné množstvo síl, ktoré sú vo väčšine prípadov spôsobené nábojmi ...
Elektronegativita robí rozdiel
Dipólová molekula má nerovnomerné rozloženie elektrónov. To znamená, že ťažisko kladných nábojov atómového jadra a ťažisko negatívnych nábojov elektrónov sa nezhodujú. Prečo je to tak?
- V chémii je väzba vždy vytvorená príťažlivými silami, ktoré atómové jadro vyvíja na elektróny partnera väzby - a naopak. Obvykle ide o nerovných partnerov, tj. Atómy rôznych prvkov.
- Chemický termín pre tieto väzbové sily je elektronegativita. Má sa za to, že snaha atómov pritiahnuť zdieľaný pár elektrónov do väzby. Elektronegativita prvku je čistá číselná hodnota, ktorá sa dá teoreticky vypočítať a slúži ako porovnávacia hodnota v chemických väzbách. Tieto číselné hodnoty môžete použiť v Tabuľky vyhľadať.
Zjednodušene povedané, dipólový charakter väzby je väčší, tým väčší je rozdiel v elektronegativite.
To vytvára trvalú dipólovú molekulu
Príklady dipólových molekúl sú teda všetky molekuly, ktoré pozostávajú z dvoch partnerov s (veľmi) rozdielnou elektrónovou negativitou:
- Halogény (skupina 7), najmä fluór, majú vysokú elektronegativitu. Podľa oktetového pravidla chcú tieto prvky obsadiť svoj vonkajší elektrónový obal ôsmimi elektrónmi vo väzbe. Zhruba povedané, priťahujú elektróny vo väzbe.
- Alkalické kovy a kovy alkalických zemín (skupiny 1 a 2), ako aj vodík majú iba nízku elektronegativitu. Prvky majú vo svojom vonkajšom obale iba jeden alebo dva elektróny, ktorých sa vo väzbe ľahko vzdajú.
- S chlorovodíkom HCl (a tiež napríklad s fluorovodíkom HF) bežným pár elektrónov, ktoré vytvárajú väzbu, je v priemere v priebehu času k atómu chlóru viac ako k atómu vodíka o. To dáva chlóru záporný čiastočný náboj a vodíku kladný čiastočný náboj.
- V extrémnom prípade atómy vstupujú do iónovej väzby, v ktorej jeden alebo viac elektrónov zostáva natrvalo s jedným z dvoch väzobných partnerov. Chlorid sodný, chemicky NaCl, je toho príkladom. Kryštál, ktorý sa tvorí, pozostáva z kladne nabitých iónov sodíka a záporne nabitých iónov chlóru.
Molekula vody je pozoruhodným príkladom
- Známym príkladom dipólovej molekuly je molekula vody zložená z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka, chemicky H2O. Tu je elektronegatívnejším atómom kyslík, ktorému podľa oktetového pravidla chýbajú vo vonkajšom obale dva elektróny.
- V skutočnosti tvar H.2Molekula O je neobvyklá. Dve jadrá vodíka sú každé viazané na jadro kyslíka a tvoria jeden s druhým uhol 105 °. Dva elektróny vodíka sú výhodne umiestnené v blízkosti kyslíka. Molekula vody je pozitívna na strane dvoch jadier vodíka a negatívna v blízkosti kyslíka.
- Neobvyklý tvar molekuly má ďalekosiahle dôsledky: Ak sa spojí veľa takýchto molekúl vody, nebudú distribuovať náhodné alebo nenabité častice. Niektoré z molekúl vytvoria väzby medzi negatívnou kyslíkovou časťou a pozitívnou vodíkovou časťou inej molekuly.
- Táto väzba sa nazýva vodíková väzba. Molekuly držia spolu, ostatné sa trhajú. Životnosť takýchto vodíkových väzieb je v nanosekundovom rozsahu. V závislosti od teploty sú niektoré molekuly navzájom spojené a vytvárajú akúsi priestorovú sieť. Toto sa opäť rýchlo rozpadne a opäť sa vytvorí v inej forme. Táto sieť je jedným zo základov dnešnej doby Vlastnosti anomálií vody.
Stručne povedané, môžete to formulovať takto: Dipólová molekula sa vyznačuje tým, že jej väzba má asymetrické rozloženie elektrónov. Zlúčeniny alkalických kovov a halogénov sú dobrým príkladom takýchto molekúl. Najznámejšia je polárna molekula vody.
