POLARITE (KIMYA): POLAR MOLEKÜLLER VE ÖRNEKLER - KIMYA - 2025

Kimyasal polarite , bir molekül içinde elektron yoğunluğu işareti heterojen dağılımının varlığı ile karakterize edilen bir özelliktir. Yapısında, bu nedenle, negatif yüklü bölgeler (δ-) ve diğerleri pozitif yüklü (δ +), bir dipol momenti oluşturur.

Bağın dipol momenti (µ), bir molekülün polaritesinin bir ifade şeklidir. Bazı kimyagerler onu ters olarak temsil etse de, genellikle kaynağı yükte (+) olan ve ucu yükte (-) bulunan bir vektör olarak temsil edilir.

Su molekülü için elektrostatik potansiyel haritası. Kaynak: Benjah-bmm27, Wikipedia.

Üstteki resimde su için elektrostatik potansiyel haritası H ₂ O gösterilmektedir. Kırmızımsı bölge (oksijen atomu) en yüksek elektron yoğunluğuna sahip bölgeye karşılık gelir ve bunun mavi bölgelerde (hidrojen atomları) öne çıktığı da görülebilir. ).

Bahsedilen elektron yoğunluğunun dağılımı heterojen olduğu için pozitif ve negatif kutup olduğu söylenir. Bu nedenle kimyasal "polarite" ve dipol moment hakkında konuşuyoruz.

Dipol moment

Dipol momenti µ aşağıdaki denklemle tanımlanır:

µ = δ · d

Δ her bir kutbun elektrik yükü, pozitif (+ δ) veya negatif (–δ) ve d aralarındaki mesafedir.

Dipol moment genellikle debye ile ifade edilir ve D sembolü ile gösterilir. Bir coulomb · metre 2.998 · 10 ²⁹ D'ye eşittir .

İki farklı atom arasındaki bağın dipol momentinin değeri, bağı oluşturan atomların elektronegatifliklerindeki farkla ilişkilidir.

Bir molekülün polar olması için yapısında polar bağların olması yeterli değildir, ancak aynı zamanda asimetrik bir geometriye sahip olması gerekir; iki kutuplu momentlerin birbirini vektörel olarak iptal etmesini önleyecek şekilde.

Su molekülünde asimetri

Su molekülünün iki OH bağı vardır. Molekülün geometrisi köşelidir, yani "V" şeklindedir; bu nedenle, bağların dipol momentleri birbirini iptal etmez, aksine bunların toplamı oksijen atomuna işaret edecek şekilde üretilir.

H ₂ O için elektrostatik potansiyel haritası bunu yansıtır.

Açısal HOH molekülü gözlenirse, şu soru ortaya çıkabilir: gerçekten asimetrik mi? Oksijen atomundan hayali bir eksen çekilirse, molekül iki eşit yarıya bölünecektir: HOOH.

Ancak hayali eksen yatay ise öyle değildir. Bu eksen şimdi molekülü tekrar ikiye böldüğünde, bir tarafta oksijen atomuna ve diğer tarafta iki hidrojen atomuna sahip olacaksınız.

Bu nedenle, H ₂ O'nun görünür simetrisi ortadan kalkar ve bu nedenle asimetrik bir molekül olarak kabul edilir.

Polar moleküller

Polar moleküller, aşağıdakiler gibi bir dizi özelliği karşılamalıdır:

-Meküler yapıdaki elektrik yüklerinin dağılımı asimetriktir.

-Genellikle suda çözünürler. Bunun nedeni, polar moleküllerin, suyun büyük bir dipol momentine sahip olduğu, dipol-dipol kuvvetleriyle etkileşime girebilmesidir.

Ek olarak, dielektrik sabiti çok yüksektir (78.5), bu da elektrik yüklerini ayrı tutmasına ve çözünürlüğünü artırmasına izin verir.

-Genel olarak polar moleküller yüksek kaynama ve erime noktalarına sahiptir.

Bu kuvvetler, dipol-dipol etkileşimi, Londra dağılma kuvvetleri ve hidrojen bağlarının oluşumundan oluşur.

Polar moleküller elektrik yüklerinden dolayı elektrik iletebilirler.

Örnekler

SW

Sülfür dioksit (SO ₂ ). Oksijenin elektronegatifliği 3,44 iken, sülfürün elektronegatifliği 2,58'dir. Bu nedenle oksijen, sülfürden daha elektronegatiftir. İki S = O bağı vardır, O bir δ- yüke ve S bir δ + yüke sahiptir.

Köşesinde S bulunan açısal bir molekül olduğundan, iki dipol momenti aynı yönde yönlendirilir; ve bu nedenle, SO ₂ molekülünü kutuplaştırarak toplanırlar.

CHCl

Kloroform (gerçekleştirilmiş, ardından HCl ₃ ). Bir CH bağı ve üç C-Cl bağı vardır.

C'nin elektronegatifliği 2.55'tir ve H'nin elektronegatifliği 2.2'dir. Bu nedenle, karbon hidrojenden daha elektronegatiftir; ve bu nedenle, dipol momenti H (δ +) 'dan C (δ-)' ye doğru yönlendirilecektir: C ^δ- -H ^{δ +} .

C-Cl bağları durumunda, C'nin elektronegatifliği 2.55 iken Cl'nin elektronegatifliği 3.16'dır. Dipol vektör veya dipol momenti, üç C ^{δ +} -Cl ^{δ- bağında} C'den ^{Cl'ye yönlendirilir} .

Hidrojen atomu ve üç klor atomu oluşan elektron açısından zengin bir bölge çevresinde bir elektron zayıf bölge olmadığından, CHC! ₃ , polar bir molekül olarak kabul edilir.

HF

Hidrojen florürün yalnızca bir HF bağı vardır. H'nin elektronegatifliği 2.22 ve F'nin elektronegatifliği 3.98'dir. Bu nedenle, flor en yüksek elektron yoğunluğuna sahip olur ve her iki atom arasındaki bağ en iyi şu şekilde tanımlanır: H ⁺ -F ^δ- .

NH

Amonyak (NH ₃ ) üç NH bağına sahiptir. N'nin elektronegatifliği 3.06'dır ve H'nin elektronegatifliği 2.22'dir. Her üç bağda da elektron yoğunluğu, bir çift serbest elektronun varlığıyla daha da yüksek olan nitrojene yöneliktir.

NH ₃ molekülü tepe işgal N atomu ile, dört yüzlü olan. NH bağlarına karşılık gelen üç dipol momenti aynı yönde yönlendirilir. İçlerinde δ- N'de ve δ + H'de bulunur. Dolayısıyla, bağlar: N ^δ- -H ^{δ +} .

Bu dipol momentleri, molekülün asimetrisi ve nitrojen üzerindeki serbest elektron çifti, amonyağı oldukça polar bir molekül haline getirir.

Heteroatomlu makromoleküller

Moleküller çok büyük olduğunda, onları apolar veya polar olarak sınıflandırmak artık kesin değildir. Bunun nedeni, yapısının hem apolar (hidrofobik) hem de polar (hidrofilik) özelliklere sahip kısımları olabilmesidir.

Bu tür bileşikler, amfifiller veya amfipatikler olarak bilinir. Apolar kısım, polar kısma göre elektron açısından fakir olarak kabul edilebildiğinden, yapıda bir polarite mevcuttur ve amfifilik bileşikler, polar bileşikler olarak kabul edilir.

Heteroatomlu bir makromolekülün genellikle dipol momentlere ve dolayısıyla kimyasal polariteye sahip olması beklenebilir.

Heteroatomların, yapının iskeletini oluşturanlardan farklı olanlar olduğu anlaşılmaktadır. Örneğin, karbon iskeleti biyolojik olarak hepsinin en önemlisidir ve karbonun bir bağ oluşturduğu atoma (hidrojene ek olarak) heteroatom denir.

Referanslar

1. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
2. Prof. Krishnan. (2007). Polar ve polar olmayan bileşikler. St. Louis Community College. Kullanıcılardan kurtarıldı: users.stlcc.edu
3. Murmson, Serm. (14 Mart 2018). Polarite Nasıl Açıklanır. Sciencing. Kurtarıldı: sciencing.com
4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5 Aralık 2018). Polar Bağ Tanımı ve Örnekleri (Polar Kovalent Bağ). Kurtarıldı: thinkco.com
5. Vikipedi. (2019). Kimyasal polarite. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
6. Quimitube. (2012). Kovalent bağ: bağ polaritesi ve moleküler polarite. Quimitube.com'dan kurtarıldı