極性化合物とは何ですか?

一つ 極性化合物(または物質) 電子密度の異なる2つの領域を持つものです。 次の表現に示すように、これらの領域の1つには正の文字(白い領域)があり、別の領域には負の文字(黄色の領域)があります。

極性化合物の異なる電荷の領域の表現
極性化合物の異なる電荷の領域の表現

特定のかどうかを知る コンポジットは極性です その分子間またはとの相互作用に有利な分子間力のタイプを知ることを意味します 他の物質の分子、ならびにそれらの溶解度と融点についての仮定を立て、 沸騰。

例:溶解性に関して、極性化合物は極性化合物に溶解する優れた能力を持っています。 分子間力については、場合によっては極性化合物が力で相互作用することがあります 永久双極子または水素結合(より高い融点と 沸騰)。

化合物が極性であるかどうかを判断する2つの実用的な方法を次に示します。

雲の数と配位子の数による極性の決定

私たちは、 コンポジットは極性です 中心原子に結合している等しい原子の数とその中心原子の電子雲の数との関係によって。

ノート: 電子雲は、2つの原子間の化学結合、または結合に関与していない原子の原子核からの電子対です。

中心原子に存在する雲の数がその中心原子の等しい配位子の数と異なる場合、極性化合物があります。 理解を深めるには、以下の例に従ってください。

最初の例: 青酸分子

青酸の構造式
青酸の構造式

青酸では、中心原子は炭素であり、その中に4つの電子があります 原子価層 周期表のIVAファミリーに属しているため。 炭素がどのように単結合を作っているか(2つの電子を共有し、各原子から1つの電子を共有する) 関与する)水素と窒素との三重結合を伴うため、原子内に非結合性電子はありません 中央。

したがって、青酸には、2つの電子雲(単結合と三重結合)と、もう一方に等しい配位子が存在します。 したがって、それは 極性化合物.

2番目の例: アンモニア分子(NH3)

アンモニアの構造式
アンモニアの構造式

アンモニアでは、中心原子は窒素であり、周期表のVAファミリーに属しているため、原子価殻に5つの電子があります。 窒素が単結合を作っているので(2つの電子の共有、1つの電子の 関与する各原子)各水素原子と、その5つの電子のうちの2つは結合に参加しません。

アンモニア中の非窒素結合電子
アンモニア中の非窒素結合電子

したがって、アンモニアには、4つの電子雲(3つの単結合と非結合性電子対)と3つの等しい配位子(3つの水素)があります。 だからそれは 極性化合物。

化合物の双極子モーメントベクトルによる極性の決定

私たちは、 コンポジットは極性です の分析によって 結果として生じる双極子モーメントベクトル その構造式で、 分子構造 との違い 電気陰性度 関係する原子間。

ノート: 元素の電気陰性度の降順:F> O> N> Cl> Br> I> S> C> P> H。

分子内に存在するベクトルの合計がゼロと異なる場合、化合物は極性になります。 理解を深めるには、次の例に従ってください。

最初の例: トリクロロメタン分子

トリクロロメタンは提示する化合物です 四面体構造、以下の構造式でわかるように:

トリクロロメタンの構造式
トリクロロメタンの構造式

それが極性化合物であるかどうかを確認するには、次の例のように、最初に双極子モーメントベクトル(どの原子が他の原子よりも安定していることを示す矢印)を構造物に配置する必要があります。

ノート: 塩素は炭素よりも電気陰性度の高い元素です。 同様に、炭素は水素よりも電気陰性度の高い元素です。

トリクロロメタンの双極子モーメントベクトル
トリクロロメタンの双極子モーメントベクトル

ピンクのベクトルは、同じ方向(垂直)と反対方向(上下)であるため、+ xと-xで表すことができます。 赤のベクトルは、同じ方向と同じ方向を持っているため、+ xで表されます。 したがって、結果の双極子モーメントベクトル(ベクトルの合計)は次のように表されます。

μNS =(+ x)​​+(-x)+(+ x)​​+(+ x)

μNS = + X – x + x + x

μNS = 2x

結果として得られる双極子モーメントベクトルはゼロ以外であるため、次のようになります。 極性化合物.

2番目の例: 水分子

水は提示する化合物です 角度ジオメトリ、以下の構造式でわかるように:

水の構造式
水の構造式

それが極性化合物であるかどうかを確認するには、最初に、以下に示すように、双極子モーメントベクトル(どの原子が他の原子よりも安定していることを示す矢印)を構造に配置する必要があります。

ノート: 酸素は水素よりも電気陰性度の高い元素です。

水中の双極子モーメントベクトル
水中の双極子モーメントベクトル

水の構造内の2つのベクトルは対角線上にあるため、平行四辺形の規則を使用する必要があります。 このルールでは、ベクトルのベースをリンクすると、次のモデルのように、結果のベクトル(以前に使用された2つを置き換える)が作成されます。

水の構造式で得られるベクトル
水の構造式で得られるベクトル

水分子は単一のベクトルを持っているため、結果として得られる双極子モーメントベクトルはゼロではありません。つまり、次のようになります。 極性化合物.


私によって。DiogoLopesDias

ソース: ブラジルの学校- https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-um-composto-polar.htm

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