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Come determinare la polarità dei collegamenti? Avanti e inversione di polarità

Scopriamo oggi come determinare la polarità della connessione e il motivo per cui è necessario. Rivela il significato fisico della quantità.

Chemistry and Physics

Una volta che tutte le discipline dedicate allo studio del mondo, uniti da un'unica definizione. E gli astronomi e alchimisti, e biologi erano filosofi. Ma ora c'è una rigida ripartizione delle divisioni della scienza e grandi università sapere esattamente ciò che è necessario sapere per matematici, e che – linguisti. Tuttavia, nel caso della chimica e la fisica non è chiaro confine. Spesso mutualmente compenetrano, e talvolta sono rotte parallele. In particolare, un oggetto è collegamento polarità controverso. Come possiamo determinare questa area di conoscenza nel campo della fisica o della chimica? Per motivi formali – la seconda Scienza: Ora gli studenti ad imparare questo concetto come parte della chimica, ma non possono fare a meno della conoscenza della fisica.

struttura dell'atomo

Per capire come determinare la polarità del collegamento, è necessario prima di ricordare come l'atomo. Alla fine del XIX secolo era noto che ogni atomo è neutro nel suo complesso, ma contiene diverse circostanze, cariche diverse. Rezerfod trovato che nel centro di ogni atomo è pesante, positivamente nucleo carico. Carica del nucleo atomico è sempre un numero intero, cioè, è +1, +2, e così via. Intorno al nucleo è una corrispondente quantità di luce di elettroni a carica negativa, il cui numero corrisponde strettamente alla carica del nucleo. Cioè, se la carica nucleare +32, poi intorno ad esso dovrebbe essere situato trentadue elettroni. Occupano alcune posizioni intorno al nucleo. Ogni elettrone come se "spread" intorno al nucleo nei suoi orbitali. La sua forma, la posizione e la distanza al nucleo sono determinati da quattro numeri quantici.

Perché si verifica la polarità

L'atomo neutro trova lontano da altre particelle (per esempio, nello spazio profondo, è Galaxy), tutto simmetrica rispetto centro orbitale. Nonostante la relativamente complessa forma di alcune di esse, due qualsiasi orbitali degli elettroni non si intersecano in un singolo atomo. Ma se il nostro atomo presi separatamente sotto vuoto incontrano nel loro cammino altro (per esempio, entrare in una nube di gas), allora desidera comunicare con gli orbitali di valenza degli elettroni esterni nella direzione di trazione nell'atomo vicina, fondersi con esso. Ci sarà una nube di elettroni generale, un nuovo composto chimico, e, pertanto, polarità legame. Come determinare quale atomo sarebbe sempre una gran parte della nube totale di elettroni, che descriviamo di seguito.

Quali sono i legami chimici

A seconda del tipo di molecole che interagiscono, la differenza nelle cariche dei loro nuclei e forze derivanti attrazione, ci sono i seguenti tipi di legami chimici:

  • un elettrone;
  • metallo;
  • covalente;
  • ionico;
  • van der Waals;
  • idrogeno;
  • trohtsentrovaya due elettroni.

Per chiedere su come determinare la polarità di collegamento del composto, deve essere covalente o ionico (come, per esempio, sali di NaCl). In generale, questi due tipi di comunicazione differiscono solo per quanto la nuvola di elettroni si muove nella direzione di uno degli atomi. Se un legame covalente non è formata da due atomi identici (ad esempio, O 2), è sempre leggermente polarizzata. Il legame ionico compensato forte. Si ritiene che il legame ionico porta alla formazione di ioni, come uno degli atomi "raccoglie" elettroni nell'altra.

Ma in realtà, del tutto non esistono composti polari: solo uno ione attira notevolmente la nuvola di elettroni totale. Tanto che il saldo di un pezzo può essere ignorato. Così, si spera, è diventato chiaro che per determinare la polarità del legame covalente può essere, e la polarità del legame ionico non ha senso definire. Anche se in questo caso la differenza tra questi due tipi di comunicazione – è l'approccio del modello piuttosto che il vero fenomeno fisico.

Determinazione della polarità

Eventualmente, il lettore ha compreso che la polarità dei legami chimici – una deviazione della distribuzione spaziale della nuvola di elettroni totale dell'equilibrio. E la distribuzione di equilibrio esiste nell'atomo isolato.

metodi di misurazione polarità

Come determinare la polarità dei collegamenti? Questa domanda è tutt'altro che univoca. Per iniziare, devo dire che, poiché la simmetria della nube di elettroni dell'atomo polarizzata è diverso da quello del neutro, e il cambiamento spettro ai raggi X. Pertanto, lo spostamento delle righe nello spettro darà un'idea di ciò che la polarità di collegamento. E se si vuole capire come determinare la polarità della comunicazione nella molecola, più precisamente, è necessario conoscere non solo lo spettro di emissione o l'assorbimento. Volevo sapere:

  • dimensioni in gioco dovuto atomi;
  • oneri loro nuclei;
  • quali connessioni sono stati stabiliti in corrispondenza dell'atomo prima della comparsa di questo;
  • tutto importa quale sia la struttura;
  • Se la struttura cristallina, che esistono difetti in esso, e come influenzano tutto il materiale.

La polarità di collegamento è indicato come il segno superiore seguente: 0,17+ o 0.3. Va inoltre ricordato che lo stesso tipo di atomi avranno una connessione è differenza di polarità in congiunzione con varie sostanze. Ad esempio, nell'ossido BeO ossigeno a 0,35 polarità, e MgO – 0,42-.

La polarità dell'atomo

Il lettore può chiedere a questa domanda: "Come determinare la polarità del legame chimico, se i fattori sono tanti" La risposta è semplice e complessa. misure quantitative della polarità sono definite come le spese effettive di atomi. Questo valore è la differenza tra la carica della regione di nucleo ed elettroni corrispondente posizionato in una determinata area. In generale, questa quantità è abbastanza buono mostra qualche nube di elettroni asimmetrico che si verifica durante la formazione del legame chimico. La difficoltà risiede nel fatto che per determinare quale area è trovare questo proposito appartiene all'elettrone (soprattutto in molecole complesse) è quasi impossibile. Così, come nel caso della separazione dei legami chimici in ionico e covalente, gli scienziati ricorrono a semplificazioni e modelli. Allo stesso tempo, ha respinto i fattori ei valori che influenzano i risultati in modo significativo.

Senso fisico di polarità di collegamento

Qual è il significato fisico dei valori della polarità? Consideriamo un esempio. H atomo di idrogeno è incluso come in acido fluoridrico (HF), e il sale (HCl). La sua polarità è 0,40+ HF in HCl – 0,18+. Ciò significa che la nube elettronico totale è molto più deflesso verso il fluoro quello lato cloro. E ciò significa che l'elettronegatività dell'atomo di fluoro è molto più forte elettronegatività dell'atomo di cloro.

atomi di polarità per molecola

Ma il lettore attento ricorderà che, oltre ai composti semplici in cui due atomi sono presenti, ci sono più complesse. Ad esempio, per formare una molecola di acido solforico (H 2 SO 4) richiedono due atomi di idrogeno, un – zolfo, e fino a quattro ossigeno. Poi un'altra domanda sorge spontanea: come determinare il più grande polarità di collegamento nella molecola? Per cominciare, dobbiamo ricordare che tutto il collegamento ha una certa struttura. Cioè, l'acido solforico – non accumulando tutti gli atomi in un mucchio grande e una struttura. All'atomo di zolfo centrale uniti da quattro atomi di ossigeno, formando una sorta di croce. Da due lati opposti degli atomi di ossigeno legati ad doppi legami zolfo. Sui due lati rimanenti degli atomi di ossigeno legati a singoli legami zolfo e "hold" dall'altro rispetto all'idrogeno. Così, in una molecola di acido solforico, la seguente comunicazione:

  • OH;
  • SO;
  • S = O.

Dopo aver definito nella directory di polarità di ciascuno di questi link, si può trovare il più grande. Tuttavia, vale la pena ricordare che se alla fine di una lunga catena di atomi dovrebbe elemento fortemente elettronegativo, può "trascinare" le nuvole elettroniche dei legami vicini, aumentando la loro polarità. In più complessa di una catena, la struttura è del tutto possibile avere altri effetti.

La polarità delle molecole è diversa dalla polarità dei collegamenti?

Come determinare la polarità di collegamento, ci viene detto. Qual è il significato fisico del concetto, abbiamo scoperto. Ma queste parole si trovano in altre frasi che sono rilevanti per questa sezione della chimica. Sicuramente lettori interessati a come interagire con i legami chimici e polarità molecolare. Risposta: questi concetti si completano reciprocamente e non sono possibili separatamente. Questo sarà dimostrato da un classico esempio di acqua.

Nella molecola di H 2 O due connessioni identiche HO. Tra loro un angolo di 104.45 gradi. Quindi la struttura della molecola di acqua è qualcosa come una forcella a due punte con idrogeno alle estremità. Ossigeno – è atomo più elettronegativo, tira le nuvole di elettroni dei due atomi di idrogeno. Così, quando i denti della forcella elettroneutralità generale ottenuto leggermente più positiva, e la base – leggermente negativa. Semplificazione risultati in quanto la molecola d'acqua ha poli. Questo si chiama una molecola polare. Pertanto, l'acqua – un buon solvente, la differenza nelle cariche permette molecole di ritardare leggermente le nuvole elettroniche di altre sostanze recisione cristalli sulla molecola, e la molecola – su atomi.

Per comprendere perché le molecole in assenza di una carica esiste polarità, è necessario ricordare che è importante non solo per la formula chimica della sostanza, ma anche la struttura della molecola, generi e tipi di collegamenti che compaiono in esso, la differenza di elettronegatività dei suoi atomi costituenti.

Indotta o polarità forzata

In aggiunta alla propria polarità, e non v'è indotta o causata da fattori esterni. Se la molecola è agito campo elettromagnetico esterno, che è significativamente esistente all'interno delle forze molecola, è in grado di modificare la configurazione delle nuvole elettroniche. Cioè, se la molecola di ossigeno tira le nubi di idrogeno in H 2 O, e il campo esterno è codirezionale con questa azione, gli aumenti di polarizzazione. Se il campo in quanto impedisce l'ossigeno, la polarità legame è leggermente ridotta. Va notato che la necessità di fare una grande forza sufficiente a influenzare in qualche modo la polarità delle molecole, e ancora di più – di influenzare la polarità del legame chimico. Questo effetto è ottenuto soltanto in processi cosmici laboratorio. forno a microonde convenzionale aumenta solo l'ampiezza delle vibrazioni atomiche di acqua e grasso. Ma questo non pregiudica la polarità di collegamento.

In questo caso ha senso direzione della polarità

In connessione con il termine, che è considerato da noi, senza contare che tale diretta polarità e inversa. Quando si tratta di molecole, la polarità è il segno "più" o "meno". Ciò significa che un atomo o cede la sua nuvola di elettroni e diventa così un po 'più positiva, o viceversa, la nuvola accosta e acquisisce una carica negativa. Una direzione polarità senso solo quando i movimenti di carica, cioè, quando il conduttore è corrente. Come è noto, gli elettroni si muovono dalla loro fonte (carica negativa) al posto di attrazione (carica positiva). Si ricorderà che c'è una teoria che gli elettroni sono effettivamente muovendo nella direzione opposta dal positivo alla sorgente negativo. Ma, in generale, non importa, importante solo il fatto dei loro movimenti. Quindi, in alcuni processi, come la saldatura di parti metalliche, è importante dove è attaccato ad ogni polo. Pertanto, è importante sapere come collegare la polarità direttamente o in direzione opposta. In alcuni dispositivi, anche per uso domestico, è anche importante.