Полярные молекулы это соединения молекулы которых характеризоваться электрическим дипольным моментом.
Примеры полярных молекул: вода — H2O, аммиак — NH3, диоксид серы — SO2.
Неполярные молекулы это соединения электроны которых одинаково распределяются между атомами в молекуле вещества или ихнее расположение в молекуле симметрично, поэтому дипольные заряды компенсируют друг друга.
Примеры неполярных молекул: любой из двухатомный газ H2, N2, O2, Cl2, углекислый газ — CO2 и другие.
Что такое полярные и неполярные молекулы
Во всякой молекуле имеются как положительно заряженные частицы — ядра атомов, так и отрицательно заряженные — электроны.
Для каждого рода частиц (или, вернее, зарядов) можно найти такую точку, которая будет являться как бы их «электрическим центром тяжести».
Эти точки называются полюсами молекулы. Если в молекуле электрические центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадут, то молекула будет неполярной.
Пример неполярной молекулы
Таковы, например, молекулы Н2, N2, образованные одинаковыми атомами, у которых общие пары электронов в равной мере принадлежат обоим атомам.
А также многие симметрично построенные молекулы с атомной связью, например метан СН4, четыреххлористый углерод ССl4.
Рис. Схемы полярной и не полярной молекул: а — полярная молекула; б—неполярная молекула.
Но если молекула построена несимметрично, например состоит из двух разнородных атомов, то, как мы уже говорили, общая пара электронов может быть в большей или меньшей степени смещена в сторону одного из атомов.
Очевидно, что в этом случае, вследствие неравномерного распределения положительных и отрицательных зарядов внутри молекулы, их электрические центры тяжести не совпадут и получится полярная молекула (рис.).
Полярные молекулы это
Полярные молекулы являются диполями. Этим термином обозначают вообще всякую электронейтральную систему.
То есть систему, состоящую из положительных и отрицательных зарядов, распределенных таким образом, что их электрические центры тяжести не совпадают.
Расстояние между электрическими центрами тяжести тех и других зарядов (между полюсами диполя) называется длиной диполя.
Длина диполя характеризует степень полярности молекулы.
Понятно, что для различных полярных молекул длина диполя различна; чем она больше, тем резче выражена полярность молекулы.
На практике степень полярности тех или иных молекул устанавливают путем измерения так называемого дипольного момента молекулы т, который определяется как произведение длины диполя l на заряд его полюса е:
т = l• е
Величины дипольных моментов связаны с некоторыми свойствами веществ и могут быть определены экспериментальным путем.
Рис. 2. Схемы строения молекул СO2 и CS2
Порядок величины т всегда 10-18, так как заряд электрона равен 4,80 • 10-10 электростатических единиц, а длина диполя — величина того же порядка, что и диаметр молекулы, т. е. 10-8 см.
Ниже приведены дипольные моменты молекул некоторых неорганических веществ.
Дипольные моменты
Дипольные моменты некоторых веществ
т • 1018
Водород . . . ..…….. 0
Вода……. 1,85
Азот . . . ……….. 0
Хлористый водород……. 1,04
Двуокись углерода……. 0
Бромистый водород . …… 0,79
Сероуглерод………… 0
Йодистый водород…….. 0,38
Сероводород……….. 1,1
Окись углерода ……. 0,11
Сернистый газ. . . …… 1,6
Синильная кислота……..2,1
Определение величин дипольных моментов позволяет сделать много интересных выводов относительно строения различных молекул. Рассмотрим некоторые из этих выводов.
Как и следовало ожидать, дипольные моменты молекул водорода и азота равны нулю.
Молекулы этих веществ совершенно симметричны и следовательно, электрические заряды в них распределены равномерно.
Отсутствие полярности у двуокиси углерода и у сероуглерода показывает, что их молекулы также построены симметрично. Строение молекул этих веществ схематически изображено на рис. 2.
Несколько неожиданным является наличие довольно большого дипольного момента у воды.
Так как формула воды аналогична формулам двуокиси углерода и сероуглерода, то следовало ожидать, что её молекулы будут построены так же симметрично, как и молекулы CS2 и СО2.
Рис. 3. Схема строения молекулы воды.
Почему молекула воды полярная
Ввиду экспериментально установленной полярности молекул воды (полярности молекул) это предположение приходится отбросить.
В настоящее время молекуле воды приписывают несимметричное строение (рис. 3): два атома водорода соединены с атомом кислорода так, что их связи образуют угол около 105°.
Аналогичное расположение атомных ядер имеется и в других молекулах такого же типа (H2S, SO2), обладающих дипольными моментами.
Полярностью молекул воды объясняются многие ее физические свойства.