หนึ่ง สารประกอบขั้ว (หรือสาร) เป็นบริเวณที่มีสองภูมิภาคที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนต่างกัน บริเวณหนึ่งมีอักขระที่เป็นบวก (พื้นที่สีขาว) และอีกพื้นที่หนึ่งมีลักษณะเชิงลบ (พื้นที่สีเหลือง) ดังที่เราเห็นในการแสดงต่อไปนี้:
การเป็นตัวแทนของบริเวณที่มีประจุต่างกันในสารประกอบเชิงขั้ว
รู้ว่าแน่นอน คอมโพสิตมีขั้ว หมายถึงการรู้ประเภทของแรงระหว่างโมเลกุลที่สนับสนุนปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลหรือกับ โมเลกุลของสารอื่นๆ รวมถึงการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับความสามารถในการละลายและจุดหลอมเหลวและ เดือด
ตัวอย่างเช่น ในแง่ของความสามารถในการละลาย สารประกอบที่มีขั้วมีความสามารถในการละลายเป็นสารประกอบที่มีขั้วได้ดี สำหรับแรงระหว่างโมเลกุล ขึ้นอยู่กับกรณี สารประกอบเชิงขั้วสามารถโต้ตอบด้วยแรงได้ พันธะไดโพลถาวรหรือพันธะไฮโดรเจน (ความแรงซึ่งส่งผลให้จุดหลอมเหลวสูงขึ้นและ เดือด)
ต่อไปนี้เป็นวิธีปฏิบัติสองวิธีในการพิจารณาว่าสารประกอบมีขั้วหรือไม่
การกำหนดขั้วผ่านจำนวนเมฆและจำนวนลิแกนด์
เราสามารถระบุได้ว่า a คอมโพสิตมีขั้ว โดยความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนอะตอมที่เท่ากันซึ่งติดอยู่กับอะตอมกลางกับจำนวนเมฆอิเล็กตรอนในอะตอมกลางนั้น
บันทึก: เมฆอิเล็กตรอนคือพันธะเคมีใดๆ ระหว่างอะตอมสองอะตอม หรืออิเล็กตรอนคู่หนึ่งจากเปลือกเวเลนซ์ของอะตอมที่ไม่ได้มีส่วนร่วมในพันธะ
ถ้าจำนวนเมฆในอะตอมกลางแตกต่างจากจำนวนลิแกนด์ที่เท่ากันในอะตอมกลางนั้น เราก็ได้สารประกอบที่มีขั้ว เพื่อให้เข้าใจมากขึ้น ให้ทำตามตัวอย่างด้านล่าง:
ตัวอย่างที่ 1: โมเลกุลของกรดไฮโดรไซยานิก
สูตรโครงสร้างของกรดไฮโดรไซยานิก
ในกรดไฮโดรไซยานิก อะตอมกลางคือคาร์บอน ซึ่งมีอิเล็กตรอน 4 ตัวอยู่ใน ชั้นวาเลนซ์ สำหรับอยู่ในตระกูล IVA ของตารางธาตุ คาร์บอนสร้างพันธะเดี่ยวอย่างไร (ใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 ตัว โดยมีอิเล็กตรอน 1 ตัวจากแต่ละอะตอม ที่เกี่ยวข้อง) กับไฮโดรเจนและพันธะสามกับไนโตรเจน ดังนั้นจึงไม่มีอิเล็กตรอนที่ไม่ผูกมัดในอะตอม ศูนย์กลาง.
ดังนั้นในกรดไฮโดรไซยานิกจึงมีเมฆอิเล็กทรอนิกส์สองก้อน (พันธะเดี่ยวและพันธะสามตัว) และลิแกนด์ที่เท่ากัน ดังนั้นจึงเป็น สารประกอบขั้วโลก.
ตัวอย่างที่ 2: โมเลกุลแอมโมเนีย (NH3)
สูตรโครงสร้างแอมโมเนีย
ในแอมโมเนีย อะตอมกลางคือไนโตรเจน ซึ่งมีอิเล็กตรอนห้าตัวในเปลือกเวเลนซ์ของมัน เนื่องจากเป็นของครอบครัว VA ของตารางธาตุ เนื่องจากไนโตรเจนสร้างพันธะเดี่ยว (การแบ่งอิเล็กตรอนสองตัวโดยมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวของ แต่ละอะตอมที่เกี่ยวข้อง) กับแต่ละอะตอมของไฮโดรเจน สองในห้าอิเล็กตรอนไม่มีส่วนร่วมในพันธะ
อิเล็กตรอนที่ไม่จับไนโตรเจนในแอมโมเนีย
ดังนั้น ในแอมโมเนียจึงมีเมฆอิเล็กตรอนสี่กลุ่ม (พันธะเดี่ยวสามพันธะและคู่อิเล็กตรอนที่ไม่ผูกมัด) และลิแกนด์ที่เท่ากันสามตัว (ไฮโดรเจนสามตัว) มันคือ สารประกอบขั้วโลก
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
การหาค่าขั้วผ่านเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลของสารประกอบ
เราสามารถระบุได้ว่า a คอมโพสิตมีขั้ว โดยการวิเคราะห์ของ ผลลัพธ์ไดโพลโมเมนต์เวกเตอร์ ในสูตรโครงสร้างโดยคำนึงถึง เรขาคณิตโมเลกุล และความแตกต่างของ อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ ระหว่างอะตอมที่เกี่ยวข้อง
บันทึก: ลำดับอิเล็กโตรเนกาติวีตี้จากมากไปน้อย: F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H.
เมื่อผลรวมของเวกเตอร์ที่มีอยู่ในโมเลกุลแตกต่างจากศูนย์ สารประกอบนั้นจะมีขั้ว เพื่อให้เข้าใจมากขึ้น ให้ทำตามตัวอย่างต่อไปนี้:
ตัวอย่างที่ 1: โมเลกุลไตรคลอโรมีเทน
ไตรคลอโรมีเทนเป็นสารประกอบที่นำเสนอ เรขาคณิตทรงสี่เหลี่ยมดังที่เราเห็นในสูตรโครงสร้างด้านล่าง:
สูตรโครงสร้างของไตรคลอโรมีเทน
ในการค้นหาว่ามันเป็นสารประกอบเชิงขั้วหรือไม่ เราต้องเริ่มวางเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพล (ลูกศรที่ระบุว่าอะตอมใดมีความคงตัวมากกว่าอะตอมอื่น) ในโครงสร้าง ดังในตัวอย่างต่อไปนี้:
บันทึก: คลอรีนเป็นองค์ประกอบทางไฟฟ้ามากกว่าคาร์บอน ในทางกลับกัน คาร์บอนเป็นองค์ประกอบทางไฟฟ้ามากกว่าไฮโดรเจน
เวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลในไตรคลอโรมีเทน
เวกเตอร์ที่เป็นสีชมพูสามารถแสดงด้วย +x และ -x เนื่องจากมีทิศทางเดียวกัน (แนวตั้ง) และทิศทางตรงกันข้าม (ขึ้นและลง) เวกเตอร์สีแดงแทนด้วย +x เนื่องจากมีทิศทางเดียวกันและมีทิศทางเดียวกัน ดังนั้นเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลที่เป็นผลลัพธ์ (ผลรวมของเวกเตอร์) จึงแสดงโดย:
μNS = (+x) + (-x) + (+x) + (+x)
μNS = +X – x + x + x
μNS = 2x
เนื่องจากเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลที่เป็นผลลัพธ์ไม่เป็นศูนย์ เราจึงมี a สารประกอบขั้วโลก.
ตัวอย่างที่ 2: โมเลกุลของน้ำ
น้ำเป็นสารประกอบที่นำเสนอ เรขาคณิตเชิงมุมดังที่เราเห็นในสูตรโครงสร้างด้านล่าง:
สูตรโครงสร้างน้ำ
เพื่อค้นหาว่าเป็นสารประกอบเชิงขั้วหรือไม่ เราต้องเริ่มวางเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพล (ลูกศรที่ระบุว่าอะตอมใดมีความเสถียรมากกว่าอะตอมอื่น) ในโครงสร้าง ดังที่แสดงด้านล่าง:
บันทึก: ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบทางไฟฟ้ามากกว่าไฮโดรเจน
เวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลในน้ำ
เนื่องจากเวกเตอร์สองตัวในโครงสร้างของน้ำมีเส้นตัดขวาง เราจึงต้องใช้กฎสี่เหลี่ยมด้านขนาน ในกฎนี้ เมื่อเราเชื่อมโยงฐานของเวกเตอร์ เราจะมีการสร้างเวกเตอร์ที่เป็นผลลัพธ์ (ซึ่งแทนที่สองอันที่ใช้ก่อนหน้านี้) ดังในรูปแบบต่อไปนี้:
ผลลัพธ์เวกเตอร์ในสูตรโครงสร้างของน้ำ
เนื่องจากโมเลกุลของน้ำมีเวกเตอร์เพียงตัวเดียว ดังนั้น เวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลที่ได้จึงไม่ใช่ศูนย์ นั่นคือ เรามี สารประกอบขั้วโลก.
By Me. ดิโอโก้ โลเปส ดิอาส
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
DAYS ดิโอโก้ โลเปส "สารประกอบเชิงขั้วคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-um-composto-polar.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 กรกฎาคม 2021.
