Polaarsed vs mittepolaarsed molekulid
See võrdlus selgitab polaarsete ja mittepolaarsete molekulide vahelisi erinevusi ja sarnasusi keemias, keskendudes elektronjaotusele, molekuli kujule, dipoolmomendile, molekulidevahelistele jõududele, füüsikalistele omadustele ning tüüpilistele näidetele, et selgitada, kuidas polaarsus mõjutab keemilist käitumist.
Esiletused
- Polaarsed molekulid on iseloomulikud ebaühtlase elektronjaotuse tõttu, mis tekitab osalisi laenguid.
- Mittemolekulid on laenguga ja neil pole eristatavaid poolusi.
- Molekuli kuju ja sümmeetria määravad, kas molekul on üldiselt polaarne.
- Polaarsus mõjutab lahustuvust, keemistemperatuuri ja molekulidevahelisi jõude.
Mis on Polaarne molekul?
Molekul, millel on ebaühtlane laengujaotus, mis loob selged positiivse ja negatiivse otsa.
- Molekul, millel on ebaühtlane elektronide jaotus.
- Dipool: Omab netodipoolmomenti
- Struktuur: sageli asümmeetrilise kujuga
- Vahendused: Tugevamad molekulidevahelised jõud, nagu dipool-vahendused
- Tüüpilised omadused: kõrgemad keemis- ja sulamistemperatuurid kui mittepolaarsetel ainetel
Mis on Mittpolarne molekul?
Molekul, millel on tasakaalustatud laengujaotus ega selgeid positiivse ega negatiivse laengu poolusi.
- Molekuli, millel on ühtlane elektronide jaotus
- Dipool: Neto dipoolmoment puudub
- Struktuur: sageli sümmeetrilise kujuga
- Väiksemad molekulidevahelised jõud, nagu Londoni dispersioonijõud
- Tüüpilised omadused: madalamad keemis- ja sulamistemperatuurid kui polaarsetel ainetel
Võrdlustabel
| Funktsioon | Polaarne molekul | Mittpolarne molekul |
|---|---|---|
| Laengu jaotumine | Osaliselt jaotunud elektronid tekitavad osalisi laenguid | Isegi osalislaenguta elektronid |
| Dipoolmoment | Olemasolev (nullist erinev) | Puudub (null) |
| Molekuli kuju | Sageli ebasümmeetriline | Sageli sümmeetrilised |
| Molekulaarjõud | Tugevamad vastasmõjud | Nõrgemad Londoni dispersioonijõud |
| Lahustuvuse käitumine | Polariseeruvate lahustitega seguneb | Seguneb mittepolraarsetega lahustitega |
| Tüüpilised keemistamis-/sulamistemperatuurid | Keskmiselt kõrgem | Keskmiselt madalam |
| Näited on mõned näited | Vesi, ammoniaak, etanool | Metaan, hapnik, süsinikdioksiid |
Üksikasjalik võrdlus
Laeng jaotumine ja polaarsus
Polaarsed molekulid omavad ebavõrdset elektroni jagunemist aatomite vahel, mille tõttu üks piirkond on veidi positiivne ja teine veidi negatiivne. Vastupidiselt jagavad mittepolaarsed molekulid elektrone ühtlasemalt, mistõttu molekulil ei teki püsivaid positiivseid ega negatiivseid otsi.
Molekulaarvorm
Molekuli polaarsus ei sõltu ainult sidemetest, vaid ka molekuli üldisest kujust. Aatomite sümmeetriline paigutus võib üksikute sidemete polaarsused tasakaalustada, muutes molekuli mittepolaarseks isegi siis, kui see sisaldab polaarseid sidemeid. Asümmeetrilistes kujudes ei tasakaalustu ebavõrdne tõmme, jättes alles netodipoolmomendi.
Molekulidevahelised jõud
Polaarsed molekulid interakteeruvad tugevamate jõududega, nagu dipool-dipool-tõmbejõud ja vahel vesiniksidemed, mille ületamiseks on vaja rohkem energiat. Mittepolaarsed molekulid interakteeruvad peamiselt nõrgemate Londoni dispersioonijõududega, mis tekivad elektronide jaotuse ajutistest fluktuatsioonidest.
Füüsikalised omadused
Kuna polaarsed molekulid omavad tugevamaid tõmbejõude, vajavad nad üldiselt rohkem soojusenergiat eraldumiseks, mistõttu on nende keemis- ja sulamistemperatuurid sageli kõrgemad võrreldes sarnase suurusega mittepolaarsete molekulidega. Mittepolaarsed molekulid, millel on nõrgemad molekulidevahelised jõud, lähevad faasisiiretesse tavaliselt madalamatel temperatuuridel.
Lahustuvus ja keemiline käitumine
Polaarsed molekulid kalduvad ja interakteeruvad hästi teiste polaarsete ainetega tänu täiendavatele laenguinteraktsioonidele. Mittepolaarsed molekulid kalduvad pigem lahustuma mittepolaarsetes keskkondades. See printsiip, mida sageli väljendatakse lausega "sarnane lahustab sarnast", aitab ennustada, kuidas ained lahustes segunevad ja eralduvad.
Plussid ja miinused
Polaarne molekul
Eelised
- +Tugevamad vahekonnad
- +Suur lahustuvus polaarsetes solventides
- +Kõrgem keemis-/sulamistemperatuur
- +Erinev dipoolkäitumine
Kinnitatud
- −Mittepolaarsetes solventides piiratud lahustuvus
- −Tihti asümmeetriline struktuur
- −Võib olla keeruline ennustada
- −Molekulaarse geomeetria suhtes tundlik
Mittpolarne molekul
Eelised
- +Lihtne sümmeetria
- +Mittepolaarsetes keskkondades lahustuv
- +Madalamad madalamad keemistemperatuurid/sulamistemperatuurid
- +Pole puudub selge eristuvus
Kinnitatud
- −Nõrgad molekulidevahelised jõud
- −Väike lahustuvus polaarsetes solventides
- −Madalamad madalad keemistemperatuurid/sulamistemperatuurid
- −Vähem charge-põhiseid interaktsioone
Tavalised eksiarvamused
Kui molekulil on polaarsed sidemed, peab see olema tervikuna polaarne.
Molekul võib sisaldada polaarseid sidemeid, kuid olla siiski mittepolaarne, kui selle kuju on sümmeetriline, põhjustades üksikute sidemete dipoolmomentide omavahelist kustutamist, mille tulemusena puudub summaarne dipoolmoment.
Mittpolarised molekulid ei kunagi interakteeru polaarsete ainetega.
Mittpolarad molekulid võivad teatud tingimustel interakteeruda polaarsete ainetega, eriti siis, kui nendevahelist vastasmõju vahendavad molekulid, kuigi üldiselt segunevad nad kõige paremini teiste mittpolarsete ainetega.
Kõik süsivesinikud on polaarsed, sest nad sisaldavad süsinikku ja vesinikku.
Enamik lihtsaid süsivesinikke on mittepolaarsed, sest süsinikul ja vesinikul on sarnased elektronegatiivsused, mis viib võrdse elektronide jagunemiseni ja olulise laengueraldatuseta.
Polaarsed molekulid lahustuvad alati vees.
Kuigi paljud polaarsed molekulid vees lahustuvad, sõltub lahustuvus ka konkreetse struktuuri ja veega interaktsioonide moodustamise võimest; mitte iga polaarne molekul ei ole väga veeslahustuv.
Sageli küsitud küsimused
Milline kriteerium määrab, kas molekul on polaarne või mittepolaarne?
Kuidas mõjutab polaarsus molekuli keemistemperatuuri?
Miks polearsed ja mittepolaarsed ained hästi omavahel segunemata?
Kas sa molekul, millel on polaarsed sidemed, olla üldiselt mittepolaarne?
Mis on dipoolmoment?
Kas on gaasid pigem polaarsed või mittepolaarsed?
Kuidas sõltub lahusti valik molekuli polaarsusest?
Kas karbonidioksiid polaarne või mittepolaarne?
Otsus
Polaarsed molekulid on eristatavad ebaühtlase elektronjaotuse ja tugevamate vaheosakeste mõjude poolest, mistõttu nad käituvad lahustites ja füüsikalistes olekutes erinevalt. Mittepolaarsed molekulid omavad tasakaalustatud laengut ja nõrgemaid tõmbejõude, mis sobivad keskkondadele ilma tugeva polaarsuseta. Valige see klassifikatsioon molekuli geomeetria ja elektronegatiivsuse põhjal, et mõista keemilist käitumist.
Seotud võrdlused
Aatomnumber vs massinumber
Aatomnumbri ja massinumbri erinevuse mõistmine on perioodilisustabeli omandamise esimene samm. Kui aatomnumber toimib unikaalse sõrmejäljena, mis määrab elemendi identiteedi, siis massinumber kajastab tuuma kogukaalu, võimaldades meil eristada sama elemendi erinevaid isotoope.
Acid vs Base
See võrdlus käsitleb keemias happeid ja aluseid, selgitades nende määratlevad tunnused, käitumist lahustes, füüsikalisi ja keemilisi omadusi, tavalisi näiteid ning kuidas nad erinevad igapäevaelus ja laboritingimustes, et selgitada nende rolli keemilistes reaktsioonides, indikaatorites, pH-tasemetes ja neutralisatsioonis.
Alifaatsed vs aromaatsed ühendid
See põhjalik juhend uurib alifaatsete ja aromaatsete süsivesinike, orgaanilise keemia kahe peamise haru, põhilisi erinevusi. Uurime nende struktuurilisi aluseid, keemilist reaktsioonivõimet ja mitmekesiseid tööstuslikke rakendusi, pakkudes selget raamistikku nende erinevate molekulaarklasside tuvastamiseks ja kasutamiseks teaduslikus ja kaubanduslikus kontekstis.
Alkaan vs alkeen
See võrdlus selgitab alkaanide ja alkeenide erinevusi orgaanilises keemias, käsitledes nende struktuuri, valemeid, reaktsioonivõimet, tüüpilisi reaktsioone, füüsikalisi omadusi ning tavapäraseid kasutusalasid, et näidata, kuidas süsinik-süsinik kaksikside olemasolu või puudumine mõjutab nende keemilist käitumist.
Aminohape vs valk
Kuigi aminohapped ja valgud on omavahel põhimõtteliselt seotud, esindavad nad bioloogilise ehituse erinevaid etappe. Aminohapped toimivad üksikute molekulaarsete ehitusplokkidena, samas kui valgud on keerulised funktsionaalsed struktuurid, mis tekivad siis, kui need üksused ühenduvad kindlates järjestustes, et anda jõudu peaaegu kõigile elusorganismi protsessidele.