molecule apolare sunt cele care prezintă în structura lor o distribuție simetrică a electronilor lor. Acest lucru este posibil dacă diferența de electronegativitate a atomilor lor este mică sau dacă atomii sau grupurile electronegative își anulează vectorial efectele asupra moleculei..
Nu întotdeauna „apolaritatea” este absolută. Din acest motiv, moleculele cu polaritate scăzută sunt uneori considerate apolare; adică are un moment dipolar µ aproape de 0. Aici intrăm în câmpul relativului: cât de mic trebuie să fie µ pentru ca o moleculă sau un compus să fie considerat nepolar??
Pentru a aborda mai bine problema, există molecula de trifluorură de bor, BF3 (imaginea de sus).
Atomul de fluor este mult mai electronegativ decât atomul de bor și, prin urmare, legăturile B-F sunt polare. Cu toate acestea, molecula BF3 este simetric (plan trigonal) și implică anularea vectorială a celor trei momente B-F.
Astfel, se generează și molecule apolare, chiar și cu existența legăturilor polare. Polaritatea generată poate fi echilibrată de existența unei alte legături polare, de aceeași magnitudine ca cea precedentă, dar orientată în direcția opusă; așa cum se întâmplă în BF3.
Indice articol
Pentru ca efectele legăturilor polare să se anuleze reciproc, molecula trebuie să aibă o anumită structură geometrică; de exemplu, liniar, cel mai ușor de înțeles la prima vedere.
Acesta este cazul dioxidului de carbon (CODouă), care are două legături polare (O = C = O). Acest lucru se datorează faptului că cele două momente dipolare ale legăturilor C = O se anulează atunci când una este orientată spre o parte, iar a doua spre cealaltă, la un unghi de 180 °..
Prin urmare, una dintre primele caracteristici de luat în considerare atunci când se evaluează „apolaritatea” unei molecule din punctul de vedere al unei păsări este de a observa cât de simetrică este..
Să presupunem că în loc de CODouă avem molecula COS (O = C = S), numită sulfură de carbonil.
Acum nu mai este o moleculă apolară, deoarece electronegativitatea sulfului este mai mică decât cea a oxigenului; și, prin urmare, momentul dipolar C = S este diferit de cel al lui C = O. Ca rezultat, COS este o moleculă polară (cât de polară este o altă problemă).
Imaginea de mai jos rezumă grafic tot ce tocmai a fost descris:
Rețineți că momentul dipolar al legăturii C = S este mai mic decât cel al legăturii C = O din molecula COS.
Electronegativitatea pe scara Pauling are valori cuprinse între 0,65 (pentru franciu) și 4,0 (pentru fluor). În general, halogenii au o electronegativitate ridicată.
Când diferența de electronegativitate a elementelor care formează o legătură covalentă este mai mică sau egală cu 0,4, se spune că este nepolar sau nepolar. Cu toate acestea, singurele molecule care sunt cu adevărat apolare sunt cele formate din legături între atomi identici (cum ar fi hidrogenul, H-H)..
Pentru ca o substanță să se dizolve în apă trebuie să interacționeze electrostatic cu moleculele; interacțiuni pe care moleculele apolare nu le pot efectua.
În moleculele apolare, sarcinile lor electrice nu sunt limitate la un capăt al moleculei, ci sunt distribuite simetric (sau omogen). Prin urmare, este incapabil să interacționeze prin forțe dipol-dipol.
În schimb, moleculele apolare interacționează între ele prin forțele de împrăștiere ale Londrei; Acestea sunt dipoli instantanee care polarizează norul electronic al atomilor moleculelor vecine. Aici masa moleculară este un factor predominant în proprietățile fizice ale acestor molecule..
-Poate că una dintre cele mai bune metode pentru identificarea unei molecule apolare este solubilitatea sa în diferiți solvenți polari, fiind în general slab solubilă în ei..
-În general, moleculele apolare sunt de natură gazoasă. Ele pot fi, de asemenea, pentru a forma lichide nemiscibile cu apa.
-Solidele nepolare se caracterizează prin faptul că sunt moi.
-Forțele de dispersie care le țin împreună sunt, în general, slabe. Din această cauză, punctele lor de topire sau de fierbere tind să fie mai mici decât cele ale compușilor cu caracter polar..
-Moleculele nepolare, în special sub formă lichidă, sunt conductori slabi de electricitate, deoarece nu au o încărcare electrică netă..
Deși nu sunt molecule, gazele nobile sunt considerate apolare. Dacă se presupune că doi dintre atomii săi, He-He, interacționează pentru perioade scurte de timp, interacțiunea respectivă ar putea fi considerată (jumătate) ca o moleculă; moleculă care ar fi de natură apolară.
Molecule diatomice, cum ar fi HDouă, BRDouă, euDouă, ClDouă, ODouă, iar FDouă, sunt apolare. Acestea au formula generală ADouă, A-A.
Dacă A ar fi un grup de atomi? Ar fi înaintea altor compuși apolari; de exemplu, etan, CH3-CH3, al cărui schelet de carbon este liniar, C-C.
Metan, CH4, și etan, CDouăH6, sunt molecule apolare. Carbonul are o electronegativitate de 2,55; în timp ce electronegativitatea hidrogenului este de 2,2. Prin urmare, există un vector dipol de intensitate redusă, orientat de la hidrogen spre carbon..
Dar, datorită simetriei geometrice a moleculelor de metan și etan, suma vectorilor dipolari sau a momentelor dipolice din moleculele lor este zero, deci nu există nicio sarcină netă pe molecule..
În general, același lucru se întâmplă cu toate hidrocarburile și chiar și atunci când există nesaturări în ele (legături duble și triple), acestea sunt considerate compuși nepolari sau cu polaritate scăzută. De asemenea, hidrocarburile ciclice sunt molecule apolare, cum ar fi ciclohexanul sau ciclobutanul.
Molecule de dioxid de carbon (CODouă) și disulfură de carbon (CSDouă) sunt molecule apolare, ambele cu geometrie liniară.
În disulfura de carbon, electronegativitatea carbonului este de 2,55, în timp ce electronegativitatea sulfului este de 2,58; deci ambele elemente au practic aceeași electronegativitate. Nu există nicio generație de vector dipol și, prin urmare, sarcina netă este zero.
La fel, avem următoarele molecule CCl4 și AlBr3, ambele apolare:
În tribromură de aluminiu, AlBr3 același lucru se întâmplă și cu BF3, la începutul articolului. Între timp, pentru tetraclorură de carbon, CCl4, geometria este tetraedrică și simetrică, deoarece toate legăturile C-Cl sunt egale.
În mod similar, moleculele cu formula generală CX4 (CF4, CI4 și CBr4), sunt și apolare.
Și în cele din urmă, o moleculă apolară poate avea chiar geometrie octaedrică, așa cum este cazul hexafluorurii de sulf, SF6. De fapt, poate avea orice geometrie sau structură, atâta timp cât este simetrică și distribuția sa electronică este omogenă..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.