Ši palyginimas paaiškina skirtumus ir panašumus tarp polinių ir nepolinių molekulių chemijoje, akcentuojant elektronų pasiskirstymą, molekulės formą, dipolinius momentus, tarpmolekulines jėgas, fizikines savybes ir tipinius pavyzdžius, kad būtų aiškiau, kaip poliškumas veikia cheminį elgesį.
Molekulė, kurios krūvio pasiskirstymas yra netolygus ir sukuria aiškius teigiamą ir neigiamą galus.
Molekulė, kurios krūvio pasiskirstymas yra subalansuotas ir neturi aiškių teigiamojo ar neigiamojo krūvio polių.
| Funkcija | Polinė molekulė | Nepolinė molekulė |
|---|---|---|
| Krūvio pasiskirstymas | Nelygus elektronų pasiskirstymas sukuria dalinius krūvius | Netgi elektronai be dalinių krūvių |
| Dipolio momentas | Esanti (nenulinė) | Nėra (nulis) |
| Molekulinė forma | Dažnai asimetriški | Dažnai simetriški |
| Tarpmolekulinės jėgos | Stipresnės sąveikos | Silpnesnės Londono sklaidos jėgos |
| Tirpumo elgsena | Tirpsta su poliniais tirpikliais | Tirpsta su nepolinių tirpiklių |
| Tipinės virimo/lydymosi temperatūros | Vidutiniškai aukštesnis | Vidutiniškai žemesnis |
| Pavyzdžiai | Vanduo, amoniakas, etanolis | Metanas, deguonis, anglies dioksidas |
Polinės molekulės turi netolygų elektronų pasiskirstymą tarp atomų, dėl ko viena sritis įgauna šiek tiek teigiamą, o kita – šiek tiek neigiamą krūvį. Priešingai, nepolinės molekulės elektronus pasidalija tolygiau, todėl molekulėje nesusidaro pastovių teigiamų ar neigiamų galų.
Ar galutinai molekulė bus polinė, priklauso ne tik nuo ryšių, bet ir nuo bendros molekulės formos. Simetriškas atomų išsidėstymas gali panaikinti atskirų ryšių poliškumą, todėl molekulė tampa nepoline net jei ji turi polinius ryšius. Asimetriškose struktūrose netolygus traukimas nesusibalansuoja, palikdamas bendrą dipolinį momentą.
Polinės molekulės sąveikauja per stipresnes jėgas, tokias kaip dipolio-dipolio trauka ir kartais vandenilinius ryšius, kuriems įveikti reikia daugiau energijos. Nepolinės molekulės daugiausia sąveikauja per silpnesnes Londono sklaidos jėgas, atsirandančias dėl laikinų elektronų pasiskirstymo svyravimų.
Kadangi polinės molekulės turi stipresnius traukos jėgas, joms paprastai reikia daugiau šiluminės energijos atsiskirti, todėl jų virimo ir lydymosi temperatūros dažnai būna aukštesnės nei nepolinių molekulių, turinčių panašų dydį. Nepolinės molekulės, kurioms būdingos silpnesnės tarpmolekulinės jėgos, paprastai pereina tarp agregatinių būsenų žemesnėse temperatūrose.
Polinės molekulės linkusios tirpti ir sąveikauti su kitomis polinėmis medžiagomis dėl papildomų krūvių sąveikų. Nepolinės molekulės dažniau tirpsta nepolinėse terpėse. Šis principas, dažnai formuluojamas kaip „panašus tirpsta panašiame“, padeda numatyti, kaip medžiagos maišosi ir atsiskiria tirpaluose.
Jei molekulė turi polines jungtis, ji būtinai turi būti polinė iš viso.
Molekulé gali turėti polines jungtis, bet vis tiek būti nepolinė, jei jos forma yra simetriška, dėl ko atskiros jungčių dipolės viena kitą panaikina, todėl bendras dipolinis momentas neatsiranda.
Nepolinės molekulės niekada nesąveikauja su polinėmis medžiagomis.
Nepolinės molekulės gali sąveikauti su polinėmis medžiagomis tam tikromis sąlygomis, ypač kai sąveiką palengvina tarpininkaujančios molekulės, nors jos paprastai geriausiai maišosi su kitomis nepolinėmis medžiagomis.
Visi angliavandeniliai yra poliniai, nes juose yra anglies ir vandenilio.
Dauguma paprastų angliavandenilių yra nepoliniai, nes anglis ir vandenilis turi panašų elektroneigiamumą, todėl elektronai pasiskirsto tolygiai ir nevyksta žymus krūvio atskyrimas.
Polinės molekulės visada tirpsta vandenyje.
Nors daugelis polinių molekulių tirpsta vandenyje, tirpumas taip pat priklauso nuo konkrečios struktūros ir gebėjimo sudaryti sąveikas su vandeniu; ne kiekviena polinė molekulė yra labai tirpi vandenyje.
Polinės molekulės išsiskiria netolygiu elektronų pasiskirstymu ir stipresnėmis tarpmolekulinėmis sąveikomis, dėl to jų elgesys tirpikliuose ir skirtingose fizikinėse būsenose skiriasi. Nepolinės molekulės turi subalansuotą krūvį ir silpnesnius traukos jėgų ryšius, todėl jos geriau tinka aplinkoms be stiprios poliškumo. Pasirinkite šią klasifikaciją atsižvelgdami į molekulės geometriją ir elektroneigiamumą, kad suprastumėte cheminį elgesį.
Šiame išsamiame vadove nagrinėjami esminiai alifatinių ir aromatinių angliavandenilių, dviejų pagrindinių organinės chemijos šakų, skirtumai. Nagrinėjame jų struktūrinius pagrindus, cheminį reaktyvumą ir įvairų pramoninį pritaikymą, pateikdami aiškią sistemą, kaip identifikuoti ir naudoti šias skirtingas molekulines klases moksliniame ir komerciniame kontekste.
Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Angliavandeniai ir lipidai yra pagrindiniai biologinio gyvenimo kuro šaltiniai, tačiau jie labai skiriasi energijos tankiu ir kaupimo savybėmis. Nors angliavandeniai suteikia greitą energijos prieigą ir struktūrinę paramą, lipidai yra labai koncentruotas, ilgalaikis energijos rezervas ir sudaro esminius vandeniui atsparius ląstelių membranų barjerus.
Supratimas skirtumo tarp atominio skaičiaus ir masės skaičiaus yra pirmas žingsnis įvaldant periodinę elementų lentelę. Nors atominis skaičius veikia kaip unikalus pirštų atspaudas, apibrėžiantis elemento tapatybę, masės skaičius nurodo bendrą branduolio svorį, leidžiantį mums atskirti skirtingus to paties elemento izotopus.
