Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Химия

Полярность  Просмотрен 573

Ковалентная связь бывает полярной и неполярной.

Неполярная ковалентная связь образуется между атомами элементов, имеющих одинаковую электроотрицательность (ЭО)[8]. В этом случае электронная плотность молекулярной орбитали (МО) распределена симметрично вокруг ядер соединяющихся атомов.

Неполярная связь реализуется прежде всего в молекулах простых веществ: Н2, O2, Cl2, N2, а также между одинаковыми атомами в симметричных молекулах: Н3С–СН3 (этан), Н2С=СН2 (этилен), НО–ОН (пероксид водорода), H2N–NH2 (гидразин).

Полярная ковалентная связь образуется между атомами различных элементов-неметаллов, отличающихся электроотрицатель- ностью. В этом случае электронная плотность молекулярной орбитали общей электронной пары смещена к более электроотрицательному атому, что приводит к появлению на нём частично отрицательного заряда δ–[9], а на другом атоме — частично положительного заряда δ+, например в молекуле НСl. Такая молекула представляет собой диполь, так как центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают и находятся на некотором расстоянии l.

Мерой полярности ковалентной связи служит её дипольный момент μсв. = δ ∙ l, где δ – заряд полюса диполя, а l – длина диполя.

Дипольный момент – величина векторная, причём за положитель-

ное направление обычно принимают направление от δ+ к δ–.

Единицей измерения полярности связи является Дебай (Д или D):

1Д = 3,3 10-30 Кл м.

 

 

Полярность отдельных связей равна:

 

 

 

Следует различать полярность ковалентной связи и полярность молекулы. Полярность связей зависит от значений электроотрицатель-ности связанных атомов, а полярность молекулы зависит от полярности связи и от геометрии молекулы.

Для двухатомной молекулы величина дипольного момента кова- лентной связи является мера полярности молекулы в целом.

Для многоатомной молекулы дипольный момент равен векторной (геометрической) сумме дипольных моментов отдельных связей.

 

В молекуле H2O В молекуле CO2
 
Молекула воды полярна, т. к. обра- зована с помощью двух ковалент- ных полярных связей НО и имеет угловую форму. Валентный угол Н-О-Н составляет 104,5˚, поэтому у атома кислорода с частичным отрицательным зарядом δ- и двумя неподеленными электронными парами деформируется отрица- тельный полюс молекулы, а у атомов водорода с зарядом δ+ положительный. Молекула воды - диполь. Связь в молекуле углекислого газа полярны, а молекула не полярна, т. к. имеет линейное строение.

 

Молекула полярна, если содержит полярные связи и имеет несимметричную структуру, при которой центры распределения положительных и отрицательных зарядов в молекуле не совпадают.

Дипольный момент симметрично построенных молекул СО2 и SO3 равен нулю, хотя связи С=О и S=О полярны.

Значения дипольного момента как связи, так и молекулы являются важными характеристиками их реакционной способности. Как правило, чем больше полярность системы, тем выше её реакционная способность. Сильнополярная ковалентная связь под действием полярных молекул растворителя способна к гетеролитическому разрыву с образованием ионов. Например, водный раствор хлороводорода - сильная кислота, так как молекулы НС1 в воде практически полностью диссоциированы на ионы (степень диссоциации α = 0,95, или 95 %):

 

HCl H+ + Cl¯

 

Вещества, молекулы которых полярны, обычно имеют более высокие температуры плавления и кипения, чем вещества с приблизительно той же молекулярной массой, молекулы кото­рых неполярны.

 

Предыдущая статья:Гибридизация атомных орбиталей Следующая статья:Поляризуемость
page speed (0.0266 sec, direct)