Paras vastaus
Yritän pitää tämän mahdollisimman yksinkertaisena ymmärtämisen parantamiseksi. .
Joten BCl3 on ei-polaarinen molekyyli kyllä ja sidokset ovat polaarisia, niin miksi näin on? No, syynä on elementtien elektronegatiivisuus. Jos käytät Googlen elektronegatiivisuuden jaksollista taulukkoa, saat jaksollisen taulukon, jossa on elementtejä ja joitain numeroita.
Nämä numerot kertovat sinulle elektronegatiivisuuden, joka sanaa meille, että mitä enemmän sähköegatiivista atomia on, sitä enemmän se vetää muita elektronit. Voimme nähdä, että Cl: n elektronegatiivisuus on 3,16 ja B 2,04.
Kuvittele nyt, että muodostat yhden sidoksen Cl: n ja B: n välille, mikä on polaarinen sidos ja polaarinen molekyyli. Tämä johtuu siitä, että Cl-atomi vetää elektroneja hieman enemmän itselleen B: stä. Se tekee Cl: stä hiukan negatiivisemman kuin B, ja näin saat polaarisen sidoksen / molekyylin.
Miksi ei eikö BCl3: n molekyyli ole myös polaarinen? Tämä on hieno kysymys, ja vastaus on geometriassa. BCl3 muodostaa 120 ° sidoksia, mikä tarkoittaa, että se on symmetrinen.
Yritä sanoa tämä yksinkertaisesti sanoen, että sinulla on valtava timantti, joka ei voi murtua. Nyt sidot timantin kolmeen autoon, joilla on sama massa ja sama kiihtyvyys ja jotka on järjestetty 120 ° kulmiin kumpaankin suuntaan.
Mitä timantille tapahtuu, jos se liikkuu vai ei?
Vastaus on ei, se ei tule, koska liike kumoaa itsensä. Näet, että Cl-atomit ovat identtisiä, mikä tarkoittaa, että ne vetävät saman määrän B-elektroneihin. Sama tapahtuu timantilla.
Cl-atomilla on silti vähän enemmän negatiivisuutta, mutta koska ne on järjestetty symmetrisesti, vaikutukset kumoavat toisensa.
Vastaus
Lyhyt vastaus: kyllä .
Jos haluat yksityiskohtaisen selityksen, lue eteenpäin.
” Napaisuus on sähkövarausten erottaminen, mikä johtaa siihen, että molekyylillä tai sen kemiallisilla ryhmillä on sähköinen dipoli tai useita momentteja. ” (Kopioitu osoitteesta Kemiallinen napaisuus – Wikipedia )
Polariteetti sidoksissa tapahtuu kahdesta pääsyystä:
- Sidoksen muodostamiseen liittyvien elementtien ero elektronegatiivisuudessa .
- Napaisuus syntyy myös molekyylin geometria .
Selittäkää elektronegatiivisuutta koskeva ensimmäinen kohta ottamalla esimerkki hydrofluoridista (HF) ja hydrokloridista (HCl). Tässä kahden kationin kationit ovat samat, eli , vety tai H ^ +. Anionit ovat kuitenkin erilaisia - F ^ ja Cl ^ – Näiden 3 elementin elektronegatiivisuudet ovat erilaiset. Siksi nämä kaksi molekyyliä ovat yleensä polaarisia molekyylejä, jolloin halogeenit vetävät elektroneja enemmän heidän puolelleen. Mutta fluori on kaikkein elektronegatiivisin elementti jaksollisessa taulukossa. Tämä tarkoittaa, että vaikka molemmat yhdisteet ovat polaarisia, HF on polaarisempi kuin HCl.
Nyt puhuttaessa toisesta kohdasta, joka on molekyylien geometria, meillä on kaksi esimerkkiä.
Esimerkki 1: Otetaan tapaus vesimolekyyli ja hiilidioksidimolekyyli. Pelkästään kemiallisen kaavan kirjoittaminen vedelle, joka on H\_2O ja hiilidioksidi, saa sinut ajattelemaan, että molempien yhdisteiden muoto olisi identtinen, koska niillä on samanlainen kaava. Yksi keskiatomi on yhteinen 2 ääreisatomille. CO 2 on kuitenkin otettava huomioon vuorauksen muotoinen molekyyli, kuten alla on esitetty. Joten minkä tahansa dipolimomentin, jonka happiatomi muodostaa toisella puolella, luo myös toisella puolella oleva happiatomi, ja koska nämä kaksi dipolimomenttia ovat vastakkaiseen suuntaan, ne kumoavat toisensa, jolloin CO\_2 on ei-polaarinen yhdiste.
Vastaavan voidaan olettaa vesimolekyylille. Yksinäisten elektroniparien olemassaolo happiatomissa vesimolekyylien muodostumisen jälkeen saa molekyylin kuitenkin taipumaan hieman.
Koska molekyylin geometria ei ole lineaarinen, voidaan sanoa, että 2 vetyatomin aiheuttama napamomentti ei peruuta toisiaan, jolloin vesi on polaarinen molekyyli, jolla on tehokas dipolimomentti, kuten alla on esitetty.
Esimerkki 2: Otetaan tapaus 2 molekyylit, kuten booritrifluoridi (BF\_3) ja booritrikloridi (BC1\_3). Olemme jo keskustelleet siitä, että fluorilla ja kloorilla on erilaiset elektronegatiivisuudet, ja tämä tekee HF: stä ja HCl: stä erilaisen polaarisuudessaan. Kuitenkin BF\_3: n ja BCl\_3: n tapauksessa halogeeniatomit (fluori ja kloori) on järjestetty booriatomin ympärille 120 ° Tämän seurauksena mikä tahansa dipolimomentti, jonka jokin halogeeniatomista loi, kumotaan kahdella muulla halogeeniatomilla, jolloin koko yhdiste jää polaariseksi.Joten vaikka yksilöiden sidoksilla on dipolimomentteja, ja näiden kahden yhdisteen nämä arvot olivat erilaiset, kun niitä pidetään geometrisesti stabiilina muotona, nämä yhdisteet ovat ei-polaarisia.
Nyt on merkitystä käsillä, miksi CHCl\_3 tai kloroformi napainen?
Vastaamiseksi tähän meidän on nähtävä kloroformimolekyylin muoto.
Tässä musta atomi on hiiltä, valkoinen atomi vedyssä ja vihreät ovat klooria. Myös atomit on järjestetty siten, että ne muodostavat tetraedrin. Nyt kemiassa tetraedrin muotoiset molekyylit ovat geometrisesti ei-polaarisia. Tämä pätee kuitenkin vain, kun kaikki molekyylit ovat samat, eli , kaikki hiiliatomin ympärillä olevat atomit olivat klooria, se muodostaisi CCl\_4: n, joka ei ole -napa-molekyyli.
Mutta meillä on 2 erilaista sidosjoukkoa. Yksi on C-Cl-sidos ja toinen on C-H-sidos. Verrattaessa näiden 3 elementin elektronegatiivisuutta Cl on enemmän elektronegatiivista kuin C, joka on enemmän elektronegatiivista kuin H. Joten karbontriitat vetävät elektroneja enemmän kyljelleen vedystä ja kloori yrittää vetää enemmän elektroneja enemmän puolelleen hiilestä. >
Tämä aiheuttaa nettodipolimomentin klooriatomien suuntaan, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.
Syy, miksi kerroin kaiken tämän, johtuu siitä, että eri yhdisteiden elektronegatiivisuuden erojen vuoksi kloroformimolekyyliä voidaan kutsua polaarimolekyyliksi. Koska molekyylin muoto on kuitenkin lähellä tetraedraalista, tämä aiheuttaa dipolimomentin vähenemisen ja siten kloroformi ei ole niin polaarinen kuin vesimolekyyli tai yllä mainittu HF- ja HCl-molekyyli. Lyhyesti sanottuna se on napamolekyyli, mutta se ei ole vahva napamolekyyli.