Molekul dan contoh polaritas (kimia)



itu polaritas kimia itu adalah sifat yang dicirikan oleh kehadiran distribusi heterogen yang nyata dari kepadatan elektronik dalam molekul. Dalam strukturnya, oleh karena itu, ada daerah bermuatan negatif (δ-), dan lainnya bermuatan positif (δ +), menghasilkan momen dipolar.

Momen dipol (μ) dari sambungan adalah bentuk ekspresi dari polaritas molekul. Biasanya direpresentasikan sebagai vektor yang asalnya ditemukan pada beban (+) dan ujungnya terletak pada beban (-), meskipun beberapa bahan kimia menyatakannya dengan cara terbalik.

Pada gambar atas peta potensi elektrostatik untuk air, H2O. Daerah kemerahan (atom oksigen) sesuai dengan salah satu yang memiliki kepadatan elektronik lebih besar, dan selain itu dapat terlihat bahwa ia menonjol di daerah biru (atom hidrogen).

Karena distribusi kerapatan elektronik ini heterogen, dikatakan bahwa ada kutub positif dan negatif. Itu sebabnya kita berbicara tentang 'polaritas' kimiawi, dan untuk saat ini dipolar.

Indeks

  • 1 momen dipolar
    • 1.1 Asimetri dalam molekul air
  • 2 molekul kutub
  • 3 Contoh
    • 3.1 SO2
    • 3,2 CHCl3
    • 3.3 HF
    • 3,4 NH3
    • 3.5 Makromolekul dengan heteroatom
  • 4 Referensi

Momen Dipolar

Momen dipol μ didefinisikan oleh persamaan berikut:

μ = δ ·d

Di mana δ adalah muatan listrik dari setiap kutub, positif (+ δ) atau negatif (-δ), dan d  adalah jarak di antara mereka.

Momen dipol biasanya diekspresikan dalam debye, diwakili oleh simbol D. Coulomb meter sama dengan 2.998 · 1029 D.

Nilai momen dipol dari ikatan antara dua atom yang berbeda, adalah dalam kaitannya dengan perbedaan elektronegativitas atom yang membentuk hubungan.

Agar molekul menjadi polar, tidaklah cukup untuk memiliki ikatan polar dalam strukturnya, tetapi juga harus memiliki geometri asimetris; sedemikian rupa, sehingga mencegah momen dipolar dari membatalkan satu sama lain secara vektor.

Asimetri dalam molekul air

Molekul air memiliki dua ikatan O-H. Geometri molekulnya bersudut, yaitu, dengan bentuk "V"; sehingga momen-momen dipol dari ikatan tidak saling membatalkan, tetapi jumlah dari mereka terjadi menunjuk ke atom oksigen.

Peta potensial elektrostatik untuk H2Atau mencerminkan ini.

Jika molekul sudut H-O-H diamati, pertanyaan berikut mungkin muncul: apakah ini benar-benar asimetris? Jika sumbu imajiner ditelusuri melalui atom oksigen, molekul akan dibagi menjadi dua bagian yang sama: H-O | O-H.

Tapi, tidak seperti itu jika sumbu imajinernya horizontal. Ketika sumbu ini sekarang membagi molekul lagi menjadi dua bagian, ia akan memiliki atom oksigen di satu sisi, dan di sisi lain dua atom hidrogen.

Sudah untuk ini simetri nyata dari H2Atau ia tidak ada lagi, dan karena itu dianggap sebagai molekul asimetris.

Molekul polar

Molekul polar harus memenuhi serangkaian karakteristik, seperti:

-Distribusi muatan listrik dalam struktur molekul asimetris.

-Mereka biasanya larut dalam air. Ini karena molekul polar dapat berinteraksi dengan gaya dipol-dipol, di mana air ditandai dengan memiliki momen dipol besar.

Selain itu, konstanta dielektriknya sangat tinggi (78,5), yang memungkinkannya mempertahankan muatan listrik terpisah yang meningkatkan kelarutannya..

-Secara umum, molekul polar memiliki titik didih dan leleh yang tinggi.

Gaya-gaya ini dibentuk oleh interaksi dipol-dipol, gaya dispersif London dan pembentukan jembatan hidrogen.

-Karena muatan listriknya, molekul polar dapat menghantarkan listrik.

Contohnya

SO2

Sulfur dioksida (SO)2). Oksigen memiliki keelektronegatifan 3,44, sedangkan keelektronegatifan sulfur adalah 2,58. Oleh karena itu, oksigen lebih elektronegatif daripada sulfur. Ada dua ikatan S = O, O memiliki muatan δ- dan S a muatan δ+.

Menjadi molekul sudut dengan S pada titik, dua momen dipolar berorientasi pada arah yang sama; dan karena itu, mereka bertambah, membuat molekul SO2 menjadi kutub.

CHCl3

Kloroform (HCCl3). Ada tautan C-H dan tiga tautan C-Cl.

Elektronegativitas C adalah 2,55, dan elektronegativitas H adalah 2,2. Dengan demikian, karbon lebih elektronegatif daripada hidrogen; dan oleh karena itu, momen dipol akan berorientasi dari H (δ +) ke C (δ-): Cδ--Hδ+.

Dalam kasus ikatan C-Cl, C memiliki keelektronegatifan 2,55, sedangkan Cl memiliki keelektronegatifan 3,16. Vektor dipol atau momen dipol diorientasikan dari C ke Cl dalam tiga ikatan C δ+-Cl δ-.

Memiliki daerah elektron yang buruk, di sekitar atom hidrogen, dan daerah kaya elektron yang terdiri dari tiga atom klor, CHCl3 Ini dianggap sebagai molekul polar.

HF

Hidrogen fluorida memiliki ikatan H-F tunggal. Elektronegativitas H adalah 2,22 dan elektronegativitas F adalah 3,98. Oleh karena itu, fluor berakhir dengan kerapatan elektron tertinggi, dan ikatan antara kedua atom paling baik digambarkan sebagai: Hδ+-Fδ-.

NH3

Amonia (NH3) memiliki tiga obligasi N-H. Keelektronegatifan N adalah 3,06 dan elektronegativitas H adalah 2,22. Dalam tiga mata rantai, kerapatan elektronik berorientasi pada nitrogen, bahkan lebih besar dengan adanya sepasang elektron bebas.

Molekul NH3 itu tetrahedral, dengan atom N menempati verteks. Tiga momen dipol, sesuai dengan tautan N-H, berorientasi pada arah yang sama. Di dalamnya, δ- terletak di N, dan δ + di H. Dengan demikian, tautannya adalah: Nδ--Hδ+.

Momen dipolar ini, asimetri molekul, dan pasangan elektron bebas pada nitrogen, menjadikan amonia molekul yang sangat polar.

Makromolekul dengan heteroatom

Ketika molekul-molekulnya sangat besar, tidak lagi akurat untuk mengklasifikasikannya sebagai apolar atau polar. Ini karena mungkin ada bagian strukturnya dengan karakteristik apolar (hidrofobik) dan polar (hidrofilik).

Jenis senyawa ini dikenal sebagai amphiphiles atau amphipathic. Karena bagian apolar dapat dianggap miskin dalam elektron sehubungan dengan bagian kutub, ada polaritas hadir dalam struktur, dan senyawa amfifilik dianggap sebagai senyawa polar.

Secara umum dapat diharapkan bahwa makromolekul dengan heteroatom memiliki momen dipol, dan bersamanya, polaritas kimia.

Heteroatom dipahami sebagai yang berbeda dari yang membentuk kerangka struktur. Sebagai contoh, kerangka karbon adalah biologis yang paling penting dari semuanya, dan atom yang membentuk karbon (selain hidrogen), disebut atom hetero..

Referensi

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
  2. Prof. Krishnan. (2007). Senyawa polar dan nonpolar. St. Louis Community College. Diperoleh dari: users.stlcc.edu
  3. Murmson, Serm. (14 Maret 2018). Bagaimana Menjelaskan Polaritas. Ilmu pengetahuan. Diperoleh dari: sciencing.com
  4. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (5 Desember 2018). Definisi dan Contoh Obligasi Polar (Obligasi Kovalen Polar). Diperoleh dari: thoughtco.com
  5. Wikipedia. (2019). Polaritas kimia. Diperoleh dari: en.wikipedia.org
  6. Quimitube (2012). Ikatan kovalen: polaritas ikatan dan polaritas molekul. Diperoleh dari: quimitube.com