ერთი პოლარული ნაერთი (ან ნივთიერება) არის ის, რომელსაც აქვს ორი რეგიონი სხვადასხვა ელექტრონის სიმკვრივით. ამ რეგიონებიდან ერთს აქვს დადებითი ხასიათი (თეთრი ზონა), მეორეს კი უარყოფითი (ყვითელი არე), როგორც ვხედავთ შემდეგ წარმოდგენაში:
სხვადასხვა მუხტის უბნების წარმოდგენა პოლარულ ნაერთში
იცოდე, თუ გარკვეული კომპოზიტი პოლარულია გულისხმობს ინტერმოლეკულური ძალის ტიპის ცოდნას, რომელიც ხელს უწყობს მის მოლეკულებს შორის ურთიერთქმედებას. სხვა ნივთიერებების მოლეკულებს, ასევე ვარაუდებს მათი ხსნადობის და დნობის წერტილების შესახებ და მდუღარე.
მაგალითად: ხსნადობასთან დაკავშირებით, პოლარულ ნაერთებს აქვთ პოლარულ ნაერთებად დაშლის კარგი უნარი. რაც შეეხება ინტერმოლეკულურ ძალებს, შემთხვევის მიხედვით, პოლარულ ნაერთებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება ძალებით მუდმივი დიპოლური ან წყალბადის ბმები (სიძლიერე, რომელიც ასევე იწვევს დნობის მაღალ წერტილებს და დუღილი).
აქ მოცემულია ორი პრაქტიკული გზა იმის დასადგენად, ნაერთი პოლარულია თუ არა.
პოლარობის განსაზღვრა ღრუბლების რაოდენობისა და ლიგანდების რაოდენობის მეშვეობით
შეგვიძლია განვსაზღვროთ თუ ა
კომპოზიტი პოლარულია ცენტრალურ ატომზე მიმაგრებული თანაბარი ატომების რაოდენობასა და ამ ცენტრალურ ატომში ელექტრონული ღრუბლების რაოდენობას შორის დამოკიდებულებით.Შენიშვნა: ელექტრონული ღრუბელი არის ნებისმიერი ქიმიური კავშირი ორ ატომს შორის, ან წყვილი ელექტრონები ატომის ვალენტურ გარსიდან, რომლებიც არ მონაწილეობენ კავშირში.
თუ ცენტრალურ ატომში არსებული ღრუბლების რაოდენობა განსხვავდება ამ ცენტრალურ ატომში თანაბარი ლიგანდების რაოდენობისგან, ჩვენ გვაქვს პოლარული ნაერთი. უკეთ გასაგებად, მიჰყევით ქვემოთ მოცემულ მაგალითებს:
1 მაგალითი: ჰიდროციანმჟავას მოლეკულა
ჰიდროციანმჟავას სტრუქტურული ფორმულა
ჰიდროციანმჟავაში ცენტრალური ატომი არის ნახშირბადი, რომელსაც აქვს ოთხი ელექტრონი ვალენტური ფენა პერიოდული ცხრილის IVA ოჯახს მიეკუთვნება. როგორ ქმნის ნახშირბადი ერთ კავშირს (იზიარებს ორ ელექტრონს, თითო ელექტრონი თითოეული ატომიდან ჩართული) წყალბადთან და სამმაგი ბმა აზოტთან, ასე რომ, ატომში არ არის შემაკავშირებელი ელექტრონები ცენტრალური.
ამრიგად, ჰიდროციანმჟავაში არის ორი ელექტრონული ღრუბლის (ერთი ბმული და სამმაგი ბმა) და მეორის ტოლი ლიგანდის არსებობა. აქედან გამომდინარე, ეს არის ა პოლარული ნაერთი.
მე-2 მაგალითი: ამიაკის მოლეკულა (NH3)
ამიაკის სტრუქტურული ფორმულა
ამიაკის ცენტრალური ატომი არის აზოტი, რომელსაც აქვს ხუთი ელექტრონი თავის ვალენტურ გარსში, რადგან ის მიეკუთვნება პერიოდული ცხრილის VA ოჯახს. ვინაიდან აზოტი ქმნის ერთ კავშირს (ორი ელექტრონის გაზიარება, ერთ ელექტრონთან თითოეული ატომი მონაწილეობს) წყალბადის თითოეულ ატომთან, მისი ხუთი ელექტრონიდან ორი არ მონაწილეობს ბმებში.
ამიაკის არააზოტის შემკვრელი ელექტრონები
ამრიგად, ამიაკის შემადგენლობაში არის ოთხი ელექტრონული ღრუბელი (სამი ერთჯერადი ბმა და არაშემაკავშირებელი ელექტრონული წყვილი) და სამი თანაბარი ლიგანდი (სამი წყალბადი). ასე რომ, ეს არის ა პოლარული ნაერთი.
პოლარობის განსაზღვრა ნაერთის დიპოლური მომენტის ვექტორის მეშვეობით
შეგვიძლია განვსაზღვროთ თუ ა კომპოზიტი პოლარულია -ის ანალიზით შედეგად მიღებული დიპოლური მომენტის ვექტორი მის სტრუქტურულ ფორმულაში, მისი გათვალისწინებით მოლეკულური გეომეტრია და განსხვავება ელექტრონეგატიურობა ჩართულ ატომებს შორის.
Შენიშვნა: ელემენტების ელექტროუარყოფითობის კლებადობა: F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H.
როდესაც მოლეკულაში არსებული ვექტორების ჯამი განსხვავდება ნულიდან, ნაერთი იქნება პოლარული. უკეთ გასაგებად, მიჰყევით შემდეგ მაგალითებს:
1 მაგალითი: ტრიქლორმეთანის მოლეკულა
ტრიქლორმეთანი არის ნაერთი, რომელიც წარმოადგენს ტეტრაედრული გეომეტრია, როგორც ვხედავთ მის სტრუქტურულ ფორმულაში ქვემოთ:
ტრიქლორმეთანის სტრუქტურული ფორმულა
იმის გასარკვევად, არის თუ არა ეს პოლარული ნაერთი, თავდაპირველად უნდა მოვათავსოთ დიპოლური მომენტის ვექტორები (ისრები, რომლებიც მიუთითებს, თუ რომელი ატომია მეორეზე უფრო სტაბილური), როგორც შემდეგ მაგალითში:
Შენიშვნა: ქლორი უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტია, ვიდრე ნახშირბადი. თავის მხრივ, ნახშირბადი უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტია, ვიდრე წყალბადი.
დიპოლური მომენტის ვექტორები ტრიქლორმეთანში
ვარდისფერში ვექტორები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს +x და -x-ით, რადგან მათ აქვთ ერთი და იგივე მიმართულება (ვერტიკალური) და საპირისპირო მიმართულებები (ზემოთ და ქვევით). წითელ ვექტორები წარმოდგენილია +x-ით, რადგან მათ აქვთ ერთი და იგივე მიმართულება. ამრიგად, მიღებული დიპოლური მომენტის ვექტორი (ვექტორების ჯამი) წარმოდგენილია:
μრ = (+x) + (-x) + (+x) + (+x)
μრ = +X – x + x + x
μრ = 2x
ვინაიდან მიღებული დიპოლური მომენტის ვექტორი არ არის ნულოვანი, გვაქვს a პოლარული ნაერთი.
მე-2 მაგალითი: წყლის მოლეკულა
წყალი არის ნაერთი, რომელიც წარმოადგენს კუთხოვანი გეომეტრია, როგორც ვხედავთ მის სტრუქტურულ ფორმულაში ქვემოთ:
წყლის სტრუქტურული ფორმულა
იმის გასარკვევად, არის თუ არა ეს პოლარული ნაერთი, თავდაპირველად უნდა მოვათავსოთ სტრუქტურაში დიპოლური მომენტის ვექტორები (ისრები, რომლებიც მიუთითებს, თუ რომელი ატომია მეორეზე სტაბილური), როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ:
Შენიშვნა: ჟანგბადი უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტია, ვიდრე წყალბადი.
დიპოლური მომენტის ვექტორები წყალში
ვინაიდან წყლის სტრუქტურაში ორი ვექტორი დიაგონალზეა, ჩვენ უნდა გამოვიყენოთ პარალელოგრამის წესი. ამ წესში, როდესაც ვაკავშირებთ ვექტორების საფუძვლებს, ვქმნით შედეგად ვექტორს (რომელიც ანაცვლებს ადრე გამოყენებულ ორს), როგორც შემდეგ მოდელში:
მიღებული ვექტორი წყლის სტრუქტურულ ფორმულაში
ვინაიდან წყლის მოლეკულას აქვს ერთი ვექტორი, შესაბამისად, მიღებული დიპოლური მომენტის ვექტორი არ არის ნულოვანი, ანუ გვაქვს პოლარული ნაერთი.
ჩემ მიერ დიოგო ლოპეს დიასი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-um-composto-polar.htm
