Jak zjistit polaritu připojení? Polarita vpřed a vzad

Naučíme se, jak zjistit polaritu připojení a proč je zapotřebí. Ukažme fyzický význam zvažovaného množství.

Chemie a fyzika

Kdysi dávno všechny disciplíny věnované studiu světa kolem nás byly sjednoceny jednou definicí. A astronomové, alchymisté a biologové byli filozofové. Ale nyní existuje přísná distribuce v oblastech vědy a velké univerzity vědí přesně, co matematici potřebují vědět a co lingvistům. Nicméně v případě chemie a fyziky není jasná hranice. Často se navzájem vzájemně prolínají a dochází k paralelnímu chodu. Zejména polarita spojení je kontroverzním předmětem. Jak zjistit, zda tato oblast znalostí souvisí s fyzikou nebo chemikou? Z formálních důvodů - druhé Science: Nyní se studenti učí tento koncept jako součást chemii, ale nemohou udělat bez znalosti fyziky.

Struktura atomu

Abychom pochopili, jak určit polaritu spojení, musíme si nejprve pamatovat, jak atom funguje. Na konci devatenáctého století bylo známo, že jakýkoli atom je neutrální obecně, ale obsahuje různé poplatky za různých okolností. Rezerfod prokázal, že v centru každého atomu je těžké a pozitivně nabité jádro. Nabití atomového jádra je vždy celé číslo, to znamená, že je +1, +2 a tak dále. Kolem jádra je dostatečný počet světelných záporně nabitých elektronů, jejichž počet přesně odpovídá jadernému náboji. To znamená, že pokud náboj jádra je +32, pak by se kolem něj mělo pohybovat třicet dva elektronů. Oni zaujímají určité pozice kolem jádra. Každý elektron, jaký byl, je "rozmazaný" kolem jádra v jeho orbitálech. Jeho tvar, poloha a vzdálenost k jádru jsou stanoveny čtyřmi kvantová čísla.

Proč vzniká polarita?

Neutrální atom nachází daleko od ostatních částic (např., V kosmickém prostoru, je Galaxy), vše symetrické orbitální centra. Přes poměrně složitého tvaru některých z nich, jakékoliv dva orbitaly elektronů neprotínají v jednom atomu. Ale pokud naše samostatně brát atom ve vakuu se setkávají na své cestě jiný (například vstoupit do oblaku plynu), pak chce, aby s ním komunikovat valenční orbitaly vnějších elektronů ve směru tahu v sousedním atomu, spojit se s ním. Bude obecně elektronový oblak, nové chemické sloučeniny, a proto vazba polarita. Jak určit, které atom by se dostat velkou část celkové elektronového oblaku, popíšeme níže.

Jaké jsou chemické vazby

V závislosti na typu interagujících molekul, rozdílu nábojů jejich jader a síle vznikající atraktivity existují následující typy chemických vazeb:

• jeden elektron;
• kov;
• kovalentní;
• ionické;
• van der Waals;
• vodík;
• dvouelektronový třícestný.

Abychom se mohli zeptat, jak určit polaritu vazby ve sloučenině, musí být kovalentní nebo iontová (jako například sůl NaCl). Obecně se tyto dva typy komunikace liší pouze v tom, kolik se elektronický mrak pohybuje směrem k jednomu z atomů. Pokud kovalentní vazba není tvořena dvěma identickými atomy (například O₂), je vždy mírně polarizovaná. Při iontové vazbě je posun silnější. Předpokládá se, že iontová vazba vede k tvorbě iontů, protože jeden z atomů "přijímá" elektrony druhého.

Ve skutečnosti však neexistují zcela polární sloučeniny: jen jeden ion přitahuje společný elektronický mrak. Tak silná, že zbývající balanc může být opomíjen. Takže doufáme, že bylo zřejmé, že polarita kovalentní vazby může být určena a polarita iontové vazby nemá smysl. Přestože v tomto případě je rozdíl mezi těmito dvěma typy připojení aproximací, modelem a ne skutečným fyzickým jevem.

Určení polarity připojení

Doufáme, že čtenář již uvědomil, že polarita chemické vazby je odchylka distribuce v prostoru obecného mraku elektronů od rovnovážného. Rovnovážná distribuce existuje v izolovaném atomu.

Metody měření polarity

Jak zjistit polaritu připojení? Tato otázka není zdaleka přímočará. Především je třeba říci, že vzhledem k tomu, že se symetrie elektronového mraku polarizovaného atomu liší od podobného neutrálního atomu, změní se také rentgenové spektrum. Posunutí linií v spektru tedy poskytne představu o polaritě vazby. A pokud chcete pochopit, jak přesněji stanovit polaritu vazby v molekule, potřebujete znát nejen emisní nebo absorpční spektrum. Je třeba zjistit:

• rozměry atomů účastnících se vazby;
• náboje jejich jader;
• jaké vazby byly vytvořeny na atomu před vznikem tohoto;
• jaká je struktura celé látky;
• pokud je struktura krystalická, jaké chyby v ní existují a jak ovlivňují celou látku.

Polarita spojení je označena jako horní znak následujícího tvaru: 0,17+ nebo 0,3-. Je také třeba připomenout, že stejný druh atomů bude mít jinou polaritu spojení ve spojení s různými látkami. Například v Oxide BeO má kyslík polaritu 0,35 - a v MgO - 0,42 -.

Polarita atomu

Čtenář může také položit takovou otázku: "Jak zjistit polaritu chemické vazby, pokud existuje tolik faktorů?" Odpověď je jednoduchá a složitá. Kvantitativní měření polarity jsou definovány jako účinné náboje atomu. Tato hodnota je rozdíl mezi nábojem elektronu umístěného v určité oblasti a odpovídající oblastí jádra. Celkově tato hodnota dostatečně dobře ukazuje určitou asymetrii elektronového mraku, která vzniká při vzniku chemické vazby. Obtíž je v tom, že je téměř nemožné přesně určit, která oblast elektronu patří přesně k této vazbě (zejména v komplexních molekulách). Stejně jako v případě oddělení chemických vazeb do iontových a kovalentních vazeb se vědci snažili o zjednodušení a modely. Současně jsou tyto faktory a hodnoty, které ovlivňují výsledek, zanedbatelné.

Fyzický význam polarity sloučeniny

Jaký je fyzický význam polarity spojení? Zvažme jeden příklad. Halogenový atom H vstupuje do kyseliny fluorovodíkové (HF) a kyseliny chlorovodíkové (HCl). Jeho polarita v HF je 0,40 +, v HCl je 0,18+. To znamená, že celkový elektronický oblak je mnohem více odkloněn od fluoru než od chlóru. To znamená, že elektronegativita atomu fluoru je mnohem silnější než elektroegativita atomu chloru.

Polarita atomu v molekule

Přemýšlivý čtenář si však pamatuje, že kromě jednoduchých sloučenin, ve kterých jsou přítomny dva atomy, existují také složitější. Například k vytvoření jedné molekuly kyseliny sírové (H₂SO₄), vyžaduje dva atomy vodíku, jeden je síra a až čtyři kyslík. Pak vzniká další otázka: jak stanovit největší polaritu vazby v molekule? Za prvé, musíme si uvědomit, že jakékoli spojení má nějakou strukturu. To znamená, že kyselina sírová není hromadění všech atomů do jedné velké hromady, ale určité struktury. Centrální atom síry je spojen čtyřmi atomy kyslíku, tvořící podobu kříže. Na dvou protilehlých stranách se atomy kyslíku spojují na síru dvojnými vazbami. Na ostatních dvou stranách jsou atomy kyslíku připojeny k síře jednoduchými vazbami a "drží se" na druhé straně vodíkem. Tak v molekule kyseliny sírové jsou následující odkazy:

• O-H;
• S-O;
• S = O.

Po určení polarity každého z těchto odkazů podle adresáře najdeme největší. Je však třeba připomenout, že pokud na konci dlouhého řetězce atomů existuje silně elektro-negativní prvek, pak může "vytáhnout" elektronické mraky sousedních vazeb a zvýšit jejich polaritu. Ve struktuře složitější než řetězec jsou jiné možné efekty.

Proč se polarita molekuly liší od polarity vazby?

Jak jsme zjistili, jak zjistit polaritu připojení. Jaký je fyzický význam konceptu, který jsme odhalili. Ale tato slova jsou také nalezena v jiných frázích, které se týkají této části chemie. Jistě čtenáři mají zájem o to, jak chemické vazby a polarita molekul interagují. Odpovíme: tyto koncepty se navzájem doplňují a nelze je oddělit samostatně. Toto demonstrujeme klasický příklad vody.

V molekule H₂O dvě identické vazby H-O. Mezi nimi je úhel 104,45 stupňů. Takže struktura molekuly vody je něco jako dvojitý konektor s vodíkem na koncích. Kyslík je více elektronativní atom, přitahuje se na sebe elektronové mraky dvou vodíků. Takže s obecnou elektroneutralitou jsou vidlice zuby o něco pozitivnější a zem je o něco negativnější. Zjednodušení vede k tomu, že molekula vody má póly. To se nazývá polarita molekuly. Proto je voda takovým dobrým rozpouštědlem, že tento rozdíl nábojů umožňuje molekulám lehce táhnout na sebe elektronické mraky jiných látek, oddělovat krystaly molekulám a molekuly k atomům.

Abychom pochopili, proč jsou molekuly v nepřítomnosti poplatku polarity existuje, je třeba mít na paměti, že je důležité nejen pro chemický vzorec této látky, ale také struktury molekuly druhů a typů vazeb, které se objevují v tom je rozdíl v electronegativity jeho atomů voliče.

Indukovaná nebo nucená polarita

Kromě své vlastní polarity je také vyvolána nebo způsobena vnějšími faktory. V případě, že molekula se působí vnější elektromagnetické pole, které je významně existující uvnitř molekuly sil, je možné změnit konfiguraci elektronových mraků. To znamená, že jestliže molekula kyslíku přitahuje mraky vodíku v H₂O a vnější pole je spolu s touto činností koordinováno, pak je polarizace zesílena. Pokud se zdá, že pole interferuje s kyslíkem, pak se polarita spojení mírně snižuje. Mělo by být poznamenáno, že je zapotřebí velkého úsilí, aby nějak ovlivnilo polaritu molekul, a ještě více - ovlivnit polaritu chemické vazby. Tento efekt lze dosáhnout pouze v laboratořích a v kosmických procesech. Obvyklá mikrovlnná trouba pouze zesiluje amplitudu vibrací vody a atomů tuku. To však nemá žádný vliv na polaritu spojení.

V takovém případě je směr polarity

V souvislosti s termínem, který považujeme, je nemožné nezmínit, co je přímé a zpětnou polaritu. Když mluvíme o molekulách, má polarita znaménko plus nebo znaménko mínus. To znamená, že atom nebo vzdá elektronový oblak a stává se trochu více pozitivní, nebo naopak, mrak táhne přes a získává negativní náboj. Směr polarity má smysl pouze tehdy, když nabíjení se pohybuje, to znamená, když se vodič proudu. Jak je dobře známo, elektrony se pohybují od zdroje (záporně nabité), do místa přitažlivosti (kladně nabité). Je třeba připomenout, že existuje teorie, že elektrony se vlastně pohybuje v opačném směru z pozitivního na negativní zdroje. Ale obecně to na tom nezáleží, je důležitá pouze skutečnost jejich pohybu. Takže v některých procesech, například při svařování kovových dílů, je důležité, kde přesně jsou připojeny tyče. Proto je důležité vědět, jak je polarita spojena: přímo nebo v opačném směru. U některých zařízení, dokonce i u domácích spotřebičů, to také záleží.