Site Loader

Содержание

Какие существуют типы диполей?

Термин диполь используется в физике и химии для описания электромагнитного явления, когда в данной области существуют два полюса или противоположные силы. Диполь может возникать во многих различных ситуациях, но большинство диполей можно отнести к категории электрических или магнитных. Электрические диполи часто встречаются в химии в форме молекулярных дипольных моментов — разделения положительного и отрицательного электрического заряда на молекулу. Магнитные диполи можно наблюдать в обычных магнитах и ​​компасах, а также в микромасштабной активности электронов и других частиц.

Электрический заряд состоит из двух противоположных или полярных сил: положительного и отрицательного заряда. Эти две силы притягивают друг друга, когда их приближают, но отталкивают другие заряды подобного рода — отрицательные отталкивают, например, отрицательные. Тип заряда, которым обладает вещество, определяется распределением его субатомных частиц.

Электроны несут отрицательный заряд, а протоны, которые находятся в атомных ядрах, несут положительный заряд.

Молекулярный диполь возникает, когда молекула имеет разделение заряда по своей структуре. Например, молекула воды имеет структурную структуру, которая притягивает электроны к одной стороне молекулы, оставляя другую сторону с меньшим количеством электронов. Частичный положительный заряд, таким образом, образуется на одном конце молекулы, в то время как частичный отрицательный заряд образуется на другом конце, что делает молекулу полярной. Другими словами, молекула воды имеет молекулярный диполь.

Разделение заряда молекулы воды не меняется и не исчезает со временем, поэтому говорят, что это постоянный диполь. Временное выравнивание, называемое мгновенным диполем, также может образовываться в некоторых молекулах, когда электроны временно мигрируют в одну часть структуры. Индуцированные диполи возникают, когда электроны в молекуле притягиваются или отталкиваются полярной молекулой.

Магнитные диполи составляют вторую основную категорию диполей, встречающихся в природе. Как и электрические диполи, они состоят из двух противоположных полюсов, которые притягивают друг друга. Барные магниты и иглы компаса являются примерами этого типа системы.

Северный и южный полюсы магнита создают диполь, выравнивая себя с магнитным полем. Физики думают о магнитном диполе как о петле электрического тока, вращающегося вокруг оси, поскольку это выравнивает себя. Например, стрелка компаса вращается до тех пор, пока не будет указывать на север, выравнивая себя с полем земли. Спин электрона вокруг ядра атома также считается магнитным диполем.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Ученые НГУ расширили математическое описание электрического диполя

Авторы исследования Александр Москаленский, заведующий Лабораторией оптики и динамики биологических систем Физического факультета НГУ, научный сотрудник Института химической кинетики и горения СО РАН и Максим Юркин, старший научный сотрудник Лаборатории структуры и функциональных свойств молекулярных систем ФФ НГУ, старший научный сотрудник ИХКГ СО РАН не просто привели и объяснили правильные формулы, а рассмотрели определение диполя с разных сторон: как абстрактный точечный объект (дельта-функция), как однородный шар с размером, стремящимся к нулю и, наконец, как малую частицу произвольной формы.

Это дает цельное и исчерпывающее описание взаимодействия диполя с электромагнитными волнами. В результате статья «A point electric dipole: from basic optical properties to the fluctuation-dissipation theorem» опубликована в высокорейтинговом обзорном журнале Reviews in Physics.

Точечный диполь – это, казалось бы, одно из самых простых понятий в электродинамике. В электростатике надо просто взять два разноименных заряда, разделенных некоторым расстоянием. Если устремить это расстояние к нулю (то есть стянуть заряды в точку), то и получится модель точечного диполя. Выражения для электрического поля такого диполя хорошо известны. А если задана поляризуемость диполя, то легко посчитать наведенный дипольный момент – нужно просто умножить ее на внешнее электрическое поле. Однако в динамической задаче, то есть для осциллирующего электрического поля, не все так просто. С одной стороны, само понятие точечного диполя очень широко используется со времен Максвелла, когда речь идет об излучении и поглощении электромагнитных волн, в том числе молекулами и атомами, из которых состоят окружающие нас предметы.

С другой, в научной литературе существуют различия при описании взаимодействия точечного диполя с электромагнитной волной. Некоторые из них терминологические (например, какую именно величину называть поляризуемостью), то есть не влияют на итоговый ответ, а некоторые приводят к ошибкам.

Изначально мы решили разобраться с одной из таких ошибок, связанной с формулировкой флуктуационно-диссипационной теоремы – она важна, например, при моделировании теплопереноса на малых расстояниях с помощью излучения. Но в итоге мы подробно разобрались со всей существующей путаницей в литературе по этой теме. Дополнительной мотивацией было то, что одно из основных направлений наших исследований – это развитие метода дискретных диполей, в котором, как ясно из названия, правильное описание свойств диполя очень важно,

– говорит Максим Юркин.

Важно, что ученые НГУ не просто привели и объяснили правильные формулы, а рассмотрели определение диполя с разных сторон: как абстрактный точечный объект (дельта-функция), как однородный шар с размером, стремящимся к нулю и, наконец, как малую частицу произвольной формы.

Если говорить об абстрактном точечном объекте, то существующие описания в литературе отдельно определяют поляризуемость диполя, а потом постулируют связь его оптических свойств (интенсивность поглощения и рассеяния) с поляризуемостью. Мы же предложили один постулат – выражение для тензора Грина, который описывает электромагнитные свойства всего пространства в присутствии диполя. Из этого уже однозначно следует все остальное. Для двух других моделей диполя (на основании частиц конечного размера) математика сложнее, однако больше не требуется вообще никаких дополнительных постулатов – все свойства точечного диполя получаются из уравнений Максвелла при устремлении размера частицы к нулю

, – добавил Александр Москаленский.

Почему в электростатике и электродинамике понятия диполя и его поляризуемости качественно различаются? То, что диэлектрическая проницаемость материала зависит от частоты падающего поля – это ещё полбеды. Главное, что осциллирующий диполь обязательно излучает. Поэтому, даже если диполь сделан из непоглощающего материала, он будет извлекать энергию из падающего поля, переводя ее в рассеянную волну. Соответствующая электростатическая поляризуемость никак не учитывает это рассеяние и поэтому приводит к нарушению закона сохранения энергии для осциллирующего диполя. Физики давно догадались решать эту проблему с помощью так называемой радиационной поправки – добавки к электростатической поляризуемости, которая зависит от частоты. Но закон сохранения энергии не определяет полностью данную поправку. В частности, в литературе было предложено много разных выражений для этих поправок – все они удовлетворяют закону сохранения энергии.

Авторы статьи разобрались с этой путаницей, с одной стороны, выведя общий вид добавки к поляризуемости, которая не изменяет поглощенную и рассеянную энергию. А с другой, показав, что любая такая тривиальная поправка не влияет ни на какие измеряемые характеристики в пределе размера диполя, стремящегося к нулю (т.

е. ей можно во всех случаях пренебречь). Иными словами, есть определенная неоднозначность с этой поправкой, но она ни на что не влияет (как и следовало ожидать).

Следует отметить, что дополнительную актуальность данной работе придают исследования метаповерхностей. Так называются периодические структуры с элементарной ячейкой меньше длины волны, которые могут самым неожиданным образом преобразовывать внешнюю электромагнитную волну. Элементарную ячейку с произвольной частицей внутри можно рассматривать как точечный диполь, но только приближенно. Поэтому здесь особенно актуальны различные поправки к поляризуемости диполя.

Мы также обсуждаем этот вопрос в нашей статье, но здесь вывод, скорее, неутешителен. Если размер объекта недостаточно мал, то помимо поправок к поляризуемости (которые действительно могут улучшить точность моделирования), в большинстве случаев необходимо учитывать и более сложное (мультипольное) взаимодействие объекта с внешним полем, – объяснил Максим Юркин.

Определение диполя и пример в химии

Диполь — это разделение противоположных электрических зарядов.

Диполь количественно определяется его дипольным моментом (μ). Дипольный момент — это расстояние между зарядами, умноженное на заряд. Единицей дипольного момента является Дебай, где 1 Дебай равен 3.34 × 10.

−30 См. Дипольный момент — это векторная величина, которая имеет величину и направление. Направление электрического дипольного момента указывает от отрицательного заряда к положительному заряду. Чем больше разница в электроотрицательности, тем больше дипольный момент. Расстояние, разделяющее противоположные электрические заряды, также влияет на величину дипольного момента.

Типы диполей

Существует два типа диполей — электрические диполи и магнитные диполи.

Электрический диполь возникает, когда положительные и отрицательные заряды (например, протон и электрон или катион и анион) отделены друг от друга. Обычно сборы разделяются на небольшое расстояние. Электрические диполи могут быть временными или постоянными. Постоянный электрический диполь называется электретом.

Магнитный диполь возникает, когда есть замкнутая петля электрического тока, такая как петля провода, через которую проходит электричество. Любой движущийся электрический заряд также имеет соответствующее магнитное поле. В токовой петле направление магнитного дипольного момента направляется через петлю с использованием правила правого захвата. Величина магнитного дипольного момента представляет собой ток петли, умноженный на площадь петли.

Примеры диполей

В химии диполь обычно относится к разделению зарядов внутри молекулы между двумя ковалентно связанными атомами или атомами, которые имеют ионную связь. Например, молекула воды (H2О) это диполь. Кислородная сторона молекулы несет чистый отрицательный заряд, в то время как сторона с двумя атомами водорода имеет чистый положительный электрический заряд. Заряды молекулы, такие как вода, являются частичными зарядами, то есть они не складываются в «1» для протона или электрона. Все полярные молекулы являются диполями.

Даже линейная неполярная молекула, такая как углекислый газ (СО2) содержит диполи. Существует распределение заряда по молекуле, в котором заряд разделен между атомами кислорода и углерода.

Даже один электрон имеет магнитный дипольный момент. Электрон — это движущийся электрический заряд, поэтому он имеет небольшую петлю тока и генерирует магнитное поле. Хотя это может показаться нелогичным, некоторые ученые считают, что один электрон может также обладать электрическим дипольным моментом!

Постоянный магнит является магнитным из-за магнитного дипольного момента электрона. Диполь стержневого магнита указывает от его магнитного юга к его магнитному северу.

Единственный известный способ создания магнитных диполей — это создание петель тока или спина квантовой механики.

Предел диполя

Дипольный момент определяется его дипольным пределом. По сути, это означает, что расстояние между зарядами сходится к 0, а сила зарядов расходится до бесконечности. Произведение силы заряда и расстояния разделения является постоянной положительной величиной.

Диполь как антенна

В физике другое определение диполя — это антенна, представляющая собой горизонтальный металлический стержень с проводом, соединенным с его центром.

Приложение N 1 / КонсультантПлюс

п/п

Заявитель

Программное обеспечение

Регистрационный номер заявления

1

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АЙТИ. ВЕДОМСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ»

Автоматизированная информационная система «Лицензирование»

122946

2

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ИННОВАЦИОННЫХ КОСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ СПИИРАН»

Информационно-аналитическая система мониторинга и управления развитием территорий «Регион-В»

110555

3

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АЙТЕЯ»

LineTowersBase (Справочник (база данных) опор линий электропередачи)

117637

4

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «МЕГАР»

Универсальный Платежный Шлюз

117923

5

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «БПЦ ДЕВЕЛОПМЕНТ»

СмартВиста

Дистанционное банковское обслуживание

119195

6

Общество с ограниченной ответственностью «ТелеСвязь»

Флат Оповещение

119677

7

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ВАШЕ ЦИФРОВОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО»

ELPUB — Платформа двуязычного сайта и электронной редакции для научного журнала

121176

8

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ФОРВАРД ГЛОБАЛ ГРУП»

Интерактивная автошкола. Базовая версия

122561

9

Прахов Никита Дмитриевич/

Алексин Сергей Аркадьевич/

Любимов Евгений Михайлович

Fenix+: определение расчетных величин индивидуального пожарного риска в зданиях и сооружениях.

122685

10

Прахов Никита Дмитриевич/

Алексин Сергей Аркадьевич

FireGuard: расчет категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

122688

11

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ФОРВАРД-ТЕЛЕКОМ»

Автоматизированная система расчета «ФОРВАРД»

123106

12

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ТОП КЕЙС»

Единая система электронной подписи (ЕСЭП)

123304

13

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ФОРВАРД ГЛОБАЛ ГРУП»

Интерактивное пособие. Автогрейдер

123806

14

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ЛЕСПРОЕКТ»

Программа для создания абриса лесосеки

123830

15

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «ТЕЛЕКОМ»

Программное обеспечение VoIP шлюзов Телеком-MG

123867

16

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АРТИКОМ»

Телефонная платформа Calliseum

124134

17

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ИНТЕГРАД»

Программный продукт «Аналитика»

124427

18

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКАДЕМИЯ-МЕДИА»

Основы слесарного дела

124469

19

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКАДЕМИЯ-МЕДИА»

Допуски и технические измерения

124540

20

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКАДЕМИЯ-МЕДИА»

Основы слесарных и сборочных работ

124542

21

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКАДЕМИЯ-МЕДИА»

Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях

124546

22

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКАДЕМИЯ-МЕДИА»

Основы электроники

124549

23

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКАДЕМИЯ-МЕДИА»

анаполь позволит скрытно передавать данные

17. 04.2022 05:39 Registration | Login RU
  • Best article
  • Grant Competitions NUST MISiS announces Open International Grant Competitions

Most important

Best article
  • Research Areas
  • Industry Applications
  • Resourses
    • Intelligent
    • Technical
  • For scientists
    • Programs
      • The framework program ‘Horizon 2020’
      • Seventh Framework
      • DAAD
      • Erasmus Mundus
      • The Fulbright Program
      • ANR
    • Competitions and grants
    • Funds
      • International Funds
      • Russian Funds
    • Conferences
    • Web Resources
    • Commercialization
    • Links
  • Special projects
  • Expertise
    • Our scientists
    • PostDocs
    • International scientists
    • Our guests
  • Views
  • Events

Разница между диполем связи и молекулярным диполем | Сравните разницу между похожими терминами — Наука

В ключевое отличие bМежду диполем связи и молекулярным диполем является то, что диполь связи относится к созданию двух полярных концов в определенной химической связи. Принимая во внимание, что молекулярный диполь относится к созданию двух полярных концов в определенном химическом соединении.

Термины диполь связи и молекулярный диполь важны при определении химических и физических свойств химического соединения. Диполь — это состояние, когда два конца с разной полярностью находятся в одной и той же химической связи или химическом соединении.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое диполь Бонда
3. Что такое молекулярный диполь
4. Сравнение бок о бок — диполь связи и молекулярный диполь в табличной форме
5. Резюме

Что такое диполь Бонда?

Диполь связи — это наличие двух противоположно заряженных концов одной химической связи. Дипольный момент связи — это электрический дипольный момент, когда в одной химической связи есть положительный заряд и отрицательный заряд. Это разделение зарядов происходит из-за полярности химической связи. Мы можем обозначить диполь связи как «». Мы можем представить диполь связи как функцию частичного электрического заряда связи, который задается как «δ», и расстояния между заряженными концами, определяемого как «d», следующим образом:

= δd

Диполь связи — это вектор, параллельный оси связи и его точкам от минуса (отрицательный заряд) до плюса (положительный заряд). Однако в химии мы обычно рисуем этот вектор, указывающий от плюса к минусу, чтобы указать физическое движение электронов.

Единица СИ для измерения диполя связи — кулон-метр. Практически эта единица не подходит, потому что дает слишком большие значения. Следовательно, мы можем использовать единицу дебай с символом «D», который использует заряд в (10-10 x) статкуоломбы и расстояние в ангстремах.

Для многоатомных молекул диполь связи является характеристикой конкретной химической связи внутри молекулы. Для двухатомных молекул существует только одна связь между двумя атомами; таким образом, диполь связи и молекулярный диполь одинаковы.


Что такое молекулярный диполь?

Молекулярный диполь — это наличие двух противоположно заряженных концов в одной и той же молекуле. Этот тип дипольного момента возникает из-за чистой полярности молекулы. Чистая полярность или общая полярность молекулы зависит от формы молекулы и полярности каждой химической связи.

Иногда молекула, имеющая полярные химические связи, может не иметь чистой полярности из-за формы, которая уравновешивает чистую полярность, равную нулю. Например, линейная молекула с двумя полярными связями. Здесь векторы дипольного момента двух связей сокращаются. Например. углекислый газ.

В чем разница между диполем связи и молекулярным диполем?

Ключевое различие между диполем связи и молекулярным диполем состоит в том, что термин диполь связи относится к созданию двух полярных концов в конкретной химической связи, тогда как термин молекулярный диполь относится к созданию двух полярных концов в конкретном химическом соединении. Другими словами, диполь связи задается для конкретной связи внутри молекулы, а молекулярный диполь задается для конкретного химического соединения.

Ниже инфографика суммирует разницу между диполем связи и молекулярным диполем.

Резюме — диполь Бонда против молекулярного диполя

Связующий диполь и молекулярный диполь — это два термина, которые важны при определении химических и физических свойств химических частиц. Ключевое различие между диполем связи и молекулярным диполем состоит в том, что термин диполь связи относится к созданию двух полярных концов в конкретной химической связи, тогда как термин молекулярный диполь относится к созданию двух полярных концов в конкретном химическом соединении.

Полярность и диполь — AP Chemistry

Если вы считаете, что контент, доступный посредством Веб-сайта (согласно определению в наших Условиях обслуживания), нарушает одно или более ваших авторских прав, пожалуйста, сообщите нам, предоставив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному агенту, указанному ниже. Если университетские наставники примут меры в ответ на ан Уведомление о нарушении, он предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая сделала такой контент доступным через средства самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении может быть направлено стороне, предоставившей контент, или третьим лицам, таким как в виде ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или деятельность нарушают ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что содержимое находится на Веб-сайте или на который ссылается Веб-сайт, нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к адвокату.

Чтобы подать уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от его имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробно, чтобы преподаватели университета могли найти и точно идентифицировать этот контент; например, мы требуем а ссылку на конкретный вопрос (а не только название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и Заявление от вас: (а) что вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права не разрешены законом или владельцем авторских прав или его агентом; б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство вы либо владельцем авторских прав, либо лицом, уполномоченным действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему назначенному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

 

Молекулярный диполь — Общая полярность молекулы

Дипольный момент молекулы и ее общая полярность зависят от величины и направления отдельных полярных связей и их дипольных моментов.

Помните, что для молекул с одной полярной связью молекулярный диполь определяется просто на основе дипольного момента этой связи: векторная сумма этих дипольных моментов.

Например, если мы заменим еще один атом водорода в дихлорметане (CH 2 Cl 2 , показанный выше), нам нужно найти векторную сумму двух диполей C-Cl , чтобы определить общий диполь молекула:

 

Важно отметить, что неподеленных пар электронов также влияют на величину и направление молекулярного диполя .

Например, молекула воды имеет две полярные связи и одну неподеленную пару электронов. Кислород тянет связывающие электроны, общие с атомами водорода, поскольку он более электроотрицательный. С другой стороны, неподеленные пары направляют дипольный момент на них. Хотя результирующие векторы диполей не выровнены линейно по 0 o , все они указывают в одном направлении, и при их объединении мы видим, что все диполей усиливают друг друга. Об этом свидетельствует большее значение дипольного момента воды (1.85 Д) по сравнению с дипольным моментом отдельных связей ОН (1,5 Д).

 

 

Очень полезно изучить теории гибридизации и VSEPR, которые предполагают, что атомы водорода и неподеленные пары кислорода находятся на sp 3 орбиталях на ~109,5 o .

Таким образом, 1,85 D является векторной суммой двух диполей 1,5 D при 104,5 o плюс усиливающий эффект неподеленных пар.

 

Аналогично, аммиак имеет больший дипольный момент (1.47 D), чем сама связь NH (1,3 D). Дипольный момент неподеленной пары усиливается векторной суммой трех связей N-H:

Мы только что обсудили примеры, когда дипольные моменты усиливались друг другом в соответствии с их векторной суммой. Так что насчет молекул, когда дипольных моментов направлены в противоположную сторону?

Здесь есть два сценария. Если дипольные моменты имеют одинаковую величину при 180 o , то молекула неполярна, так как дипольные моменты компенсируются.

Итак, чтобы обобщить, помните, что симметричных молекул не имеют дипольного момента независимо от того, насколько полярны ковалентные связи, потому что общий дипольный момент молекулы зависит от величины и направления отдельных диполей.

Например, двуокись углерода имеет две полярные связи C=O, однако их дипольных моментов , находящихся при 180 o , сокращены, и, следовательно, молекула не имеет чистого диполя и является неполярной :

 

Если дипольные моменты имеют разную величину, но в противоположных направлениях, то суммарный дипольный момент будет векторной суммой (вычитанием) этих дипольных моментов.См. практический вопрос ниже.

 

Что, если я

не знаю молекулярную геометрию?

Может быть много случаев, когда молекула не нарисована или геометрия не задана , и вас просят определить, является ли данная молекула полярной или нет .

Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо сначала определить геометрию молекулы по правилам теории ВСЕПР . Они сведены в следующую таблицу, но также подробно рассматриваются здесь, поэтому не стесняйтесь проверить их и структуры Льюиса, прежде чем мы перейдем к следующему примеру: если молекула полярна или нет, показывая соответствующий дипольный момент (моменты).

Эта молекула является формальдегидом и имеет тригональную планарную геометрию в соответствии с правилами VSEPR: С=О связь . Кислород, будучи более электроотрицательным, тянет электронную плотность связи С=О, определяя тем самым направление молекулярного диполя:

определяется суммой этих дипольных моментов.

Например, диэтиловый эфир обладает суммарным дипольным моментом, который представляет собой векторную сумму двух полярных связей CO :

 

 

дипольный момент из-за свободного вращения вокруг этих одинарных связей. Однако наличие двойных связей , которые ограничивают постоянное изменение направления дипольного момента, позволяет определить молекулярный дипольный момент.

Это можно проиллюстрировать, сравнивая точки кипения СНГ и транс -1,2-дихлорэтериан :

Дипольные моменты связей C-CL в цис -1,2-дихлорэтен усиливается, и молекула демонстрирует чистый диполь . Напротив, изомер транс не имеет молекулярного диполя , поскольку связи C-Cl расположены в противоположном направлении и их дипольные эффекты компенсируются: неполярная молекула с более низкой температурой кипения (48 o против 60 o C), чем цис -дихлорэтена из-за межмолекулярных диполь-дипольных взаимодействий в последнем.

Интересно, что изомер транс имеет температуру плавления на выше ! Почему так?

Ответим на этот вопрос в следующем посте про температуры кипения и плавления.

Подводя итог , молекулярный дипольный момент зависит от величины и направления всех дипольных моментов в молекуле. Чем больше молекулярный диполь, тем более полярна молекула. Симметричные молекулы с сопоставимой структурой являются менее полярными , поскольку их индивидуальный диполь компенсируется и нет результирующего дипольного момента.

Как всегда, ниже приведены некоторые практические задачи на молекулярный дипольный момент.

Дипольный момент – применение, определение, примеры, расчет

Что такое дипольный момент в химии?

Дипольный момент в химии выражает полярный характер или полярность молекул. Произведение заряда и расстояния между атомами в химической связи определяет термин дипольный момент. Если количество положительного заряда +q отделено от количества отрицательного заряда -q на расстояние связи l, то дипольный момент (μ) полярной молекулы = q × l. Совершенно неполярные молекулы, такие как водород, кислород и азот, имеют нулевой дипольный момент, а полярные молекулы, такие как вода, аммиак и метан, имеют положительные значения. Это инструмент, используемый для расчета процента ионного характера, электрической поляризации и остаточного заряда атомов молекул

.

Что такое полярные молекулы?

Когда центр тяжести положительного заряда не совпадает с центром тяжести отрицательного заряда, в молекулах возникает полярность.Эти молекулы называются полярными молекулами. Хлороводород, вода, метилхлорид и бензилхлорид являются примерами полярных молекул.

Единица дипольного момента

В системе СГС заряд выражается в esu, а длина связи в см. Следовательно, единицей дипольного момента является эсу см. Заряд порядка 10 -10 е.е.с. и расстояние разноса порядка 10 -8 см. Следовательно, порядок µ равен 10 -18 эс.е.см. Эта величина называется 1 Дебай.Следовательно, 1 Дебай = 10 -18 эсю см.

В системе СИ заряд выражается в кулонах, а длина в метрах. Следовательно, единицей дипольного момента в системе СИ является кулон-метр.

Дебай → Кулон метр

В системе СГС μ = 4,8 × 10 -10 × 10 -8 эс.е.см = 4,8 Дебая. В системе СИ μ = 1,6 × 10 -19 × 10 -10 кулон м = 16 × 10 -30 кулон м. Следовательно, 4,8 Дебая = 16 × 10 -30 кулон·м.Составьте приведенную выше формулу, 1 Дебай = 3,336 × 10 -30 кулон·м.

Применение дипольного момента

Он используется для расчета процента ионного характера, валентного угла, электрической поляризации и остаточного заряда атомов в молекулах. Это также помогает определить размер или форму молекул и расположение химических связей в молекулах.

Процентный ионный символ

Данные о дипольном моменте

используются для расчета процентной доли ионного характера ковалентных или ионных гетероядерных двухатомных молекул. Рассмотрим молекулу AB с наблюдаемым дипольным моментом = µ obs и длиной связи l см. Если общая пара лежит посередине атомов, связь будет чисто ковалентной, а процент ионного характера равен нулю. Но если связь на 100% ионная, а В более электроотрицательна, чем А. Следовательно, А несет единичный положительный заряд, а В несет единичный отрицательный заряд.

Формула ионного характера в процентах

В этом случае μ AB будет μ ионный = e × l = 4.8 × 10 -18 эс.у см. Но μ AB не является ни нулем, ни μ ионным .

Процент ионного характера HCl

Если рассматривать HCl как чисто ионное соединение, то заряд водорода и хлора = 4,8 × 10 -10 эс.е.с., а длина связи = 1,27 × 10 -8 см. Следовательно, дипольный момент HCl, мк ионный = e × l = 4,8 × 10 -10 × 1,27 × 10 -8 эс.е.см. Расчетный или наблюдаемый дипольный момент = 1.03 Дебая = 1,03 × 10 -18 эс. е.с. см. Отсюда процент ионного характера HCl = (µ набл. ионный ) × 100 = (1,03 × 10 -18 /4,8 × 10 -10 × 1,27 × 10 -8 ) × 16.89.

Формула электрической поляризации

При изучении химии формула индуцированной электрической поляризации используется для расчета радиуса молекул. Формула индуцированной электрической поляризации молекул:

При NTP M/ρ = молярный объем или плотность = 22400 см3/моль, а для сферической молекулы α i = r 3 .Следовательно, r 3 = (22400/4πN 0 )(D 0 -1) = 2,94 × 10 -21 (D 0 -1). Поэтому при известном значении емкости мы легко можем определить радиус молекулы.

Примеры дипольного момента

Он используется для определения структуры, валентного угла, энергии связи и полярности различных молекул в химии. Одноатомные благородные газы и бензол неполярны, потому что заряд составляющих их атомов распределен симметрично.

Примеры гомоядерных двухатомных молекул

Гомоядерные двухатомные молекулы, такие как азот, кислород и хлор, имеют нулевой дипольный момент из-за симметричного распределения заряда и схожей электроотрицательности и энергии ионизации.

Примеры гетероядерных двухатомных молекул

Бромид водорода и йодистый водород имеют ненулевые дипольные моменты, указывающие на несимметричное распределение заряда между двумя связывающими атомами в молекулах. Из-за разницы в электроотрицательности составляющих атомов в гетероядерных двухатомных молекулах всегда полярны.Следовательно, электронная пара не распределяется поровну на гидридизированной орбитали и смещается к более электроотрицательному атому. Следовательно, µ HCl = 1,03 Дебай, µ HBr = 0,79 Дебай, µ HI = 0,38 Дебай, µ HF = 2,00 Дебай.

Дипольный момент CO

Разница электроотрицательностей между углеродом и кислородом в CO очень велика, но дипольный момент монооксида углерода очень мал. Это предполагало, что плотность заряда в атоме кислорода каким-то образом обратно передается атому углерода.Следовательно, CO образует координационную ковалентную связь, направленную к атому углерода, чтобы уменьшить полярность.

Как рассчитать дипольный момент?

Углекислый газ (CO 2 ), хлорид бериллия (BeCl 2 ), хлорид олова (SnCl 2 ) имеют нулевой дипольный момент, что указывает на то, что молекулы имеют симметричную линейную структуру. В CO 2 одна связь углерод-кислород компенсирует момент связи другой связи углерод-кислород.

Что такое момент облигации?

Электрический момент связи, возникающий из-за разности электроотрицательностей, называется моментом связи (m).В молекуле векторное сложение моментов связей используется для расчета μ. Следовательно, μ 2 = M 1 2 + M 2 + M 2 2 + 2 м 1 м 2 COSθ, где M 1 и M 2 — это моменты облигаций, проецирующие на угол θ.

Расчет момента связи и дипольного момента помогает найти валентный угол CO 2 , H 2 O, H 2 S, SO 2 и т. д. Для CO 2 , µ = 0 и m 1 = м 2 = м.Следовательно, 0 = 2m 2 (1 + cosθ) или θ = 180°. Для молекул H 2 O, H 2 S и SO 2 θ < 180°. Следовательно, эти молекулы неполярны, поскольку имеют нелинейную структуру.

Молекула Дипольный момент (Дебай) Уголок
СО 2 0 180°
Н 2 О 1.84 105°
В 2 Ю 0,94 97°
BeCl 2 0 180°
SO 2 1,61 119°

Дипольный момент молекулы воды

Для воды (H 2 O) дипольный момент (μ вода ) = 1,84 Дебая и момент связи (m OH ) = 1,60 Дебая. Поэтому (1.84) 2 = 2(1,60) 2 (1 + cosθ). Сформируйте приведенную выше формулу θ = 105°. Следовательно, вклад несвязывающих электронов в общий дипольный момент включен в момент связи воды.

Дипольный момент BF

3 и BCl 3

Трихлорид бора (BCl 3 ), трифторид бора (BF 3 ) представляют собой тетраатомные соединения с нулевым дипольным моментом, что указывает на то, что они имеют правильную плоскую структуру.

На приведенном выше рисунке три атома галогена находятся на плоскости в углу равностороннего треугольника, а атом бора — на пересечении медиан.Следовательно, µ net BCl 3 и BF 3 равен нулю.

Дипольный момент NH

3 и PH 3

Другие типы молекул, такие как аммиак (NH 3 ) и фосфин (PH 3 ), являются полярными, где μ≠0 указывает на то, что молекула имеет пирамидальную структуру. Следовательно, в молекуле NH 3 или PH 3 три атома водорода находятся в плоскости, а атомы азота или фосфора — в вершине пирамиды.

Дипольный момент NF

3

NF 3 демонстрирует очень малый момент связи, хотя существует большая разница в электроотрицательности и сродстве к электрону между атомами азота и фтора и аналогичная структура NH 3 . Это низкое значение µ в NF 3 объясняется тем, что результирующий момент связи трех связей азот-фтор действует в направлении, противоположном направлению неподеленной пары, расположенной у атома азота.Но в NH 3 результирующий момент связи действует в том же направлении, что и электроны неподеленной пары.

Пента атомная молекула

Метан (CH 4 ), четыреххлористый углерод (CCl 4 ), хлорид платины (PtCl 4 ) являются примерами пятиатомных молекул, имеющих нулевой дипольный момент. Это говорит о том, что они представляют собой либо правильные тетраэдрические, либо квадратные плоские структуры. Но полярные молекулы этого типа имеют пирамидальную структуру.

Дипольный момент метана

Для расчета дипольного момента метана обсудим структуру метана.В молекуле метана электронная конфигурация валентной оболочки центрального атома углерода 2s 2 2p 2 . Следовательно, атом углерода в метане sp 3 гибридизуется с образованием правильной тетраэдрической структуры с углом каждого Н-С-Н = 109°28ˊ. Электрический момент, связанный с группой, называется групповым моментом. Это зависит от расположения связей в группах. Разница электроотрицательностей составляющих атомов, образующих связи в группе.

Можно показать, что групповой момент метильной группы (m Ch4 ) идентичен валентному моменту углерод-водородной связи (m CH ).Исходя из конструкции и момента связи, м Ch4 = 3 м CH × Cos(180° -109°28°) = 3 м CH Cos 70°32° = 3 м CH × (1/3 ) = м СН . Таким образом, два момента связи компенсируют друг друга, показывая нулевой дипольный момент в молекуле CH 4 . Его можно рассчитать и другими методами, µ метана = m CH (1 + 3 Cos 109°28՛) = 0,

Измерение дипольного момента

Дипольный момент CCl

4

Аналогичным расчетом можно показать, что m CCl3 = m CCl = m в хлороформе (CCl 4 ).Следовательно, суммарный дипольный момент для молекулы CCl 4 хлороформ ) = 2m 2 (1 + Cosθ) = 0, где Cosθ = Cos180° = -1.

Дипольный момент хлорметана (CH

3 Cl)

 Мы знаем, мк 2 = m 1 2 + m 2 2 + 2 m 1 m 2 Cosθ. Но для дихлорметана (СН 3 Cl) θ = 0°, следовательно, Cos θ = 1. Следовательно, μ хлорметан = (m 1 + m 2 ) = (1.5 Д + 0,4 Д) = 1,9 Д

Дипольный момент CHCl

3

Аналогично, для трихлорметана (CHCl 3 ) θ = 0°, следовательно, Cos θ = 1. Следовательно, μ CHCl3 = (m 1 + m 2 ) = (1,5 D + 0,4 D) = 1,9 D

Дипольный момент углеводородов

Аналогичный расчет выполняется для μ углеводородов, таких как этилен, пропилен, бутилен и т. д., и спирта в органической химии. Момент связи m OH = 1,6, m C-O = 0.7, м Ч4 = м Ч4 = 0,4 Дебая. Следовательно, результирующий дипольный момент метилового спирта = 1,56, а наблюдаемое значение = 1,65 дебай.

Полярность и дипольные моменты (1.3.13) | CIE Level Chemistry Revision Notes 2022

Полярность и дипольные моменты

  • Электроотрицательность — это способность атома притягивать пару электронов к себе в ковалентной связи
  • Электроотрицательность увеличивается в периоде и уменьшается при движении вниз по группе в ковалентной связи имеют одинаковую электроотрицательность ковалентная связь неполярна

Два атома хлора имеют одинаковую электроотрицательность, поэтому электроны связи распределяются поровну между двумя атомами в ковалентной связи имеют различных электроотрицательностей ковалентная связь является полярной и электроны будут притягиваться к более электроотрицательному атому

  • В результате этого:
    • Центр отрицательного заряда и центр положительного заряда не совпадают друг с другом
    • T Его значит, что распределение электронов асимметричный менее Электродвигативная атом получает частичный заряд Δ + ( DELTA положительных ) больше Электронгативная атом получает частичный заряд δ- ( дельта отрицательный )
  • притягивается к атому Cl, который становится дельта-отрицательным, а H дельта-положительным

    Дипольный момент
    • показан следующим знаком, в котором стрелка указывает на частичное отрицательно заряженный конец диполя:

     

    Знак показывает направление дипольного момента, а стрелка указывает на дельта-отрицательный конец диполя Чтобы определить, является ли молекула с более чем двумя атомами полярной, необходимо принять во внимание следующее:

    • Полярность каждой связи
    • Как связи расположены в молекуле полярные связи , но в целом не являются полярными , потому что полярные связи в молекуле расположены таким образом, что отдельные дипольные моменты компенсируют друг друга

    В CH 3 четыре полярные ковалентные связи Cl, которые не компенсируют друг друга, в результате чего CH 3 Cl является полярной молекулой; общий диполь направлен к электроотрицательному атому хлора

    Хотя CCl 4 имеет четыре полярные ковалентные связи, отдельные дипольные моменты компенсируют друг друга, в результате чего CCl 4 является неполярной молекулой

    9 Молекулярная полярность и дипольный момент — учебник по химии

    Как обсуждалось ранее, полярные ковалентные связи соединяют два атома с разной электроотрицательностью, оставляя один атом с частичным положительным зарядом (δ+), а другой атом с частичным отрицательным зарядом (δ–), поскольку электроны притягиваются к более электроотрицательному атому. атом.Это разделение заряда приводит к дипольному моменту связи. Величина дипольного момента связи обозначается греческой буквой мю ( µ ) и определяется приведенной здесь формулой, где Q — величина парциальных зарядов (определяется разностью электроотрицательностей), а r — расстояние между сборы:

    мк = Qr

    Этот момент связи может быть представлен в виде вектора, величины, имеющей как направление, так и величину ([ссылка]). Векторы диполя показаны стрелками, направленными вдоль связи от менее электроотрицательного атома к более электроотрицательному атому.Небольшой знак плюс нарисован на менее электроотрицательном конце, чтобы указать на частично положительный конец связи. Длина стрелки пропорциональна величине разности электроотрицательностей между двумя атомами.

    (а) Существует небольшая разница в электроотрицательности между C и H, представленная в виде короткого вектора. (b) Разница электроотрицательностей между B и F намного больше, поэтому вектор, представляющий момент связи, намного длиннее.

    Полярная молекула имеет разделение зарядов в своей молекулярной структуре.Чтобы определить, является ли молекула полярной, мы должны посмотреть на все диполи связи, присутствующие в молекуле. Если диполей связи не существует, молекула называется неполярной. Если у нас есть диполи связи, присутствующие в молекуле, мы должны смотреть на их добавление и их ориентацию в трехмерном пространстве.

    Для двухатомных молекул существует только одна связь, поэтому дипольный момент ее связи определяет полярность молекулы. Гомоядерные двухатомные молекулы, такие как Br 2 и N 2 , не имеют разницы в электроотрицательности, поэтому их дипольный момент равен нулю.Для гетероядерных молекул, таких как CO, дипольный момент мал. Для HF дипольный момент больше из-за большей разницы в электроотрицательности.

    Когда молекула содержит более одной связи, необходимо учитывать геометрию. Если связи в молекуле расположены так, что их моменты связи сокращаются (векторная сумма равна нулю), то молекула неполярна. Это ситуация в CO 2 ([ссылка]). Каждая из связей полярна, но молекула в целом неполярна.Из структуры Льюиса и с использованием теории VSEPR мы определяем, что молекула CO 2 является линейной с полярными связями C=O на противоположных сторонах атома углерода. Моменты связи сокращаются, потому что они направлены в противоположные стороны. В случае молекулы воды ([ссылка]) структура Льюиса снова показывает, что есть две связи с центральным атомом, а разница в электроотрицательности снова показывает, что каждая из этих связей имеет ненулевой валентный момент. Однако в этом случае молекулярная структура искривлена ​​из-за неподеленных пар на O, и два момента связи не сокращаются.Следовательно, вода имеет чистый дипольный момент и является полярной молекулой (диполем).

    Общий дипольный момент молекулы зависит от дипольных моментов отдельных связей и от того, как они расположены. (а) Каждая связь СО имеет дипольный момент связи, но они направлены в противоположные стороны, так что общая молекула СО 2 неполярна. (б) Напротив, вода полярна, потому что моменты связей ОН не компенсируются.

    Хлорметан, CH 3 Cl, представляет собой тетраэдрическую молекулу с тремя слабополярными связями C-H и более полярной связью C-Cl.Относительная электроотрицательность связанных атомов H < C < Cl, поэтому все моменты связи указывают на конец Cl молекулы и в сумме дают значительный дипольный момент (молекулы относительно полярны).

    Для молекул высокой симметрии, таких как BF 3 (тригонально-плоские), CH 4 (тетраэдрические), PF 5 (тригонально-бипиримидальные) и SF 6 (октаэдрические), все связи имеют одинаковую полярность. (одинаковый момент связи), и они ориентированы в геометрии, которая дает неполярные молекулы (дипольный момент равен нулю).Однако молекулы с меньшей геометрической симметрией могут быть полярными, даже если все моменты связей одинаковы. Для этих молекул направления равных моментов связи таковы, что в сумме они дают ненулевой дипольный момент и полярную молекулу. Примеры таких молекул включают сероводород, H 2 S (нелинейный), и аммиак, NH 3 (тригонально-пирамидальный).

    Подводя итог, чтобы быть полярной, молекула должна:
    1. Содержат по крайней мере одну полярную ковалентную связь.
    2. Имеют такую ​​молекулярную структуру, что сумма векторов дипольного момента каждой связи не сокращается.
    Свойства полярных молекул

    Полярные молекулы имеют тенденцию выстраиваться при помещении в электрическое поле, при этом положительный конец молекулы ориентируется на отрицательную пластину, а отрицательный конец — на положительную пластину ([ссылка]). Мы можем использовать электрически заряженный объект для притяжения полярных молекул, но неполярные молекулы не притягиваются. Кроме того, полярные растворители лучше растворяют полярные вещества, а неполярные растворители лучше растворяют неполярные вещества.

    (а) Молекулы всегда беспорядочно распределены в жидком состоянии в отсутствие электрического поля. (b) Когда приложено электрическое поле, полярные молекулы, такие как HF, будут ориентироваться на диполи с направлением поля.

    Моделирование полярности молекул предоставляет множество способов изучения дипольных моментов связей и молекул.

    Моделирование полярности
    Откройте моделирование полярности молекулы и выберите вкладку «Три атома» вверху. Это должно отображать молекулу ABC с тремя регуляторами электроотрицательности.Вы можете отобразить или скрыть моменты связи, молекулярные диполи и частичные заряды справа. Включение электрического поля покажет, движется ли молекула под воздействием поля, аналогично [ссылка].

    Используйте элементы управления электроотрицательностью, чтобы определить, как будет выглядеть молекулярный диполь для исходной изогнутой молекулы, если:

    (а) А и С очень электроотрицательны, а В находится в середине диапазона.

    (б) А очень электроотрицательны, а В и С нет.

    Решение
    (a) Точки молекулярного дипольного момента непосредственно между A и C.

    (b) Молекулярный дипольный момент направлен вдоль связи A–B в сторону A.

    Проверьте свои знания
    Определите частичные заряды, которые дадут максимально возможные диполи связи. Ответ:

    Наибольшие моменты связи будут иметь место с наибольшими частичными зарядами. Два приведенных выше решения показывают, насколько неравномерно распределены электроны в связи. Моменты связи будут максимальными, когда разница электроотрицательности будет наибольшей.Элементы управления для A и C должны быть установлены в одно крайнее положение, а B должно быть установлено в противоположное крайнее положение. Хотя величина момента связи не изменится в зависимости от того, является ли В наиболее электроотрицательным или наименьшим, изменится направление момента связи.

    Молекулярная геометрия и дипольные моменты | Органическая химия

    1.8: Молекулярная геометрия и дипольные моменты 90–280

    Теория VSEPR может быть использована для определения геометрии электронных пар и молекулярных структур следующим образом:

    1. Напишите структуру Льюиса молекулы или многоатомного иона.
    2. Подсчитайте количество электронных групп (неподеленных пар и связей) вокруг центрального атома. Одинарная, двойная или тройная связь считается одной областью электронной плотности.
    3. Определите геометрию электронной пары по количеству электронных групп.
    4. Используйте количество неподеленных пар для определения молекулярной структуры. Если возможно более одного расположения неподеленных пар и химических связей, выберите такое, при котором отталкивание будет минимальным.
    Дипольный момент молекулы

    Когда атомы с разной электроотрицательностью образуют связь, электроны притягиваются к более электроотрицательному атому, оставляя один атом с частичным положительным зарядом (δ+), а другой атом с частичным отрицательным зарядом (δ–).Такие связи называются полярными ковалентными связями, а разделение зарядов приводит к возникновению дипольного момента связи. Величина дипольного момента связи представлена ​​греческой буквой µ и определяется как:

      мк = Qr

    , где Q — величина парциальных зарядов (определяется по разности электроотрицательностей), а r — расстояние между ними. Дипольные моменты обычно выражают в дебаях, где один дебай равен трем.336 × 10 −30 См·м.

    Дипольный момент связи представляет собой вектор, представленный стрелкой, указывающей вдоль связи от менее электроотрицательного к более электроотрицательному атому, со знаком плюс на менее электроотрицательном конце.

    Целая молекула также может иметь разделение заряда в зависимости от ее молекулярной структуры и полярности каждой из ее связей. Такие молекулы называются полярными. Дипольный момент измеряет степень чистого разделения зарядов в молекуле в целом.В двухатомных молекулах дипольный момент связи определяет молекулярную полярность.

    Когда молекула содержит более одной связи, необходимо учитывать геометрию. Если связи в молекуле расположены так, что векторная сумма моментов их связей равна нулю, то молекула неполярна (например, СО 2 ). Молекула воды имеет изогнутую молекулярную структуру, и два момента связи не сокращаются. Следовательно, вода является полярной молекулой с дипольным моментом.

    Этот текст был адаптирован из Openstax, Chemistry 2e, Section 7.6 Молекулярная структура и полярность .

    Химические связи и силы – PEP

    Обзор

    Внутримолекулярные связи

    Внутримолекулярные связи — это связи, удерживающие атомы друг от друга и образующие соединения. Существует 3 типа внутримолекулярных связей: ковалентная, ионная и металлическая.

    Ковалентная связь: связь, в которой пара или пары электронов являются общими для двух атомов.

    • Молекулярные соединения относятся к соединениям с ковалентной связью, как правило, с низкой молекулярной массой.
    • Высокомолекулярные соединения представляют собой соединения с высокой молекулярной массой, которые ковалентно связаны и имеют линейную, разветвленную или поперечную связь.
    • Сеть: соединения, в которых каждый атом ковалентно связан со всеми своими ближайшими соседями, так что весь кристалл представляет собой одну молекулу.

    Ионная связь: связь, которая удерживает атомы вместе в соединении; электростатическое притяжение между заряженными ионами. Ионные соединения образуются между атомами, существенно различающимися по электроотрицательности.Электрон (электроны), участвующие в связывании, передаются от менее электроотрицательного к более электроотрицательному атому (атомам), образуя ионы.

    Металлическая связь: связь, возникающая в результате притяжения между положительными ионами и окружающими подвижными электронами.

    Межмолекулярные силы

    Межмолекулярные силы — это силы, которые притягивают молекулы или частицы к подобным или непохожим молекулам или частицам. Как правило, эти силы между молекулами образуют гораздо более слабые связи, чем те связи, которые образуют соединения.Межмолекулярные силы описаны ниже. Они сгруппированы в 3 подкатегории в зависимости от типа внутримолекулярных связей, образующих соединение:

    • Ионные соединения проявляют электростатические межмолекулярные силы, которые образуют прочные связи с другими ионными соединениями.
    • Ковалентные соединения проявляют межмолекулярные силы Ван-дер-Ваальса, которые образуют связи различной прочности с другими ковалентными соединениями. К трем типам сил Ван-дер-Ваальса относятся: 1) дисперсионные (слабые), 2) диполь-дипольные (средние) и 3) водородные (сильные).
    • Ион-дипольные связи (ионные частицы с ковалентными молекулами) образуются между ионами и полярными молекулами. Эти соединения обычно образуют связи от средней до сильной.

    Ниже описаны пять видов межмолекулярных сил; описанная сила связи варьируется от самой сильной до самой слабой (последние 3 являются примерами сил Ван-дер-Ваальса). Пожалуйста, помните, что это сравнение относится к другим межмолекулярным притяжениям, а не к силе ковалентной или ионной связи; существует множество исключений, которые здесь не предусмотрены.

    • Электростатический: силы притяжения между ионами противоположного заряда; например, NaCl соединяется с другим NaCl с образованием кристалла соли.
    • Ион-диполь: силы притяжения между катионом/анионом и молекулами растворителя при растворении в воде или других полярных молекулах; например, NaCl растворяется в воде с образованием Na+ и Cl-, окруженных молекулами воды.
    • Водородная связь: особый тип диполь-дипольного взаимодействия между атомом водорода в полярной связи, такой как O-H или NH, и электроотрицательными атомами N, O или F.Это гораздо более сильные силы притяжения, чем другие диполь-дипольные силы. Когда H, очень маленький атом, связан с другими очень маленькими атомами с высокой электроотрицательностью, они образуют сильное притяжение к другим подобным атомам. Только N, O и F образуют водородные связи. Молекулы воды также образуют водородные связи с другими молекулами воды.
    • Диполь-Диполь: силы притяжения между полярными молекулами. Например, одна молекула h3O притягивается к другой молекуле h3O, потому что h3O является полярной молекулой.Воду называют универсальным растворителем, потому что в ней растворяются многие ионные и ковалентные соединения.
  • alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.