11极性分子和分子的极性
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如果分子中所有的化学键都是非极性的,那么价电子就被键合原子相等地共用。
因而,在分子中电子是呈对称均匀分布的。
这种均匀分布的发生与化学键的数目和它们在空间的伸展方向无关。
具有这种特性的分子叫做非极性分子。
如H2,Cl2,N2,O2等。
像HCl和HBr这类双原子分子只有一对电子形成化学键,并且是极性键。
其电子云分布是不对称、不均衡的,被叫做极性分子。
如果分子含有多个极性键,从分子的整体来看,它可能是极性的,也可能是非极性的,这取决于分子中化学键的空间排布。
如果分子中的极性键都相同,从分子的极性的总体来说,它只取决于化学键的空间排布。
以上的看法可以从用带静电荷的棒来靠近细水流及四氯化碳流所发生的现象来证实,细的水流受到吸引而四氯化碳流不受影响。
可以说明水分子是极性分子,而四氯化碳分子尽管是由4个极性键构成但因为其排布均匀,就其总体来说是非极性分子,具有类似结构的还有CH4、C2H6等。
极性分子与非极性分子你知道冰为什么在4℃时密度最大吗?这就是本讲所学内容——分子间作用力和氢键的有关知识。
由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构。
根据近代X射线的研究,证明了冰具有四面体的晶体结构。
这个四面体是经过氢键形成的,是一个敞开式的松弛结构,因为5个水分子不能把全部四面体的体积占完,在冰中氢键把这些四面体联系起来,成为一个整体。
这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,约占34%,因此冰的密度较小。
液态水不像冰那样完全是有序排列了,而是有一定程度的无序排列,即水分子间的距离不像冰中那样固定,H2O分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。
这样,分子间的空隙减少,密度就增大了。
温度升高时,水分子的四面体集团不断被破坏,分子无序排列增多,使密度增大。
但同时,水分子的热运动也增加了分子间的距离,使密度又减小。
这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡,因此,在4℃时水的密度最大。
过了4℃后,分子的热运动使分子间的距离增大的因素,就占优势了,水的密度又开始减小。
知识延伸一、分子间作用力分子型物质无论是气态、液态或固态,都是由许多分子组成的,在分子间存在着一种较弱的作用力叫分子间作用力,也叫做范德华力。
它比分子内原子间的作用力(化学键)要小。
分子间的作用力是一个总的提法,按作用力产生的原因和特性可分为三种力:l.取向力当两个极性分子靠近时,同极相斥,异极相吸,产生相对转动,最后必然是异极相对,同极尽量远离,这叫做分子的取向。
这种由于极性分子取向而产生的力叫取向力。
2.诱导力当极性分子接近非极性分子时,极性分子的偶极电场使非极性分子发生极化从而产生正、负电荷重心不相重合,这种由于外来的影响而产生的偶极叫诱导偶极,诱导偶极与固有偶极产生的力称为诱导力。
一般说来,极性分子的极性越大,诱导力越大。
分子的变形性越大,诱导力也越大。
3.色散力非极性分子之间也存在着相互吸引力,非极性分子内部的原子核和电子都在不断地运动,不断地改变它们相对的位置。
化学分子的极性化学分子的极性是指分子内部正负电荷分布不均,导致分子具有电性。
在化学中,分子的极性对化学反应以及物质的性质和用途有重要影响。
本文将从分子极性的定义、原因和影响等方面展开论述。
一、分子极性的定义分子极性指的是化学分子中正电荷和负电荷分布不均匀的现象。
分子极性可以通过分子中的原子以及键合方式来判断。
例如,存在电负性差异较大的原子,如氮(N)、氧(O)、氟(F)等,结合方式为极性键的分子往往是极性分子,而结合方式为非极性键的分子则是非极性分子。
二、分子极性的形成原因分子极性的形成主要是由于原子间的电负性差异和分子的空间构型两个因素共同作用。
首先,原子间的电负性差异决定了相对偏正电荷和偏负电荷的分布。
电负性大的原子更倾向于吸引周围电子,形成偏负电荷,而电负性较小的原子形成偏正电荷。
其次,分子的空间构型对分子极性有重要影响。
当分子的中心原子周围分布着偏正电荷和偏负电荷时,如果分子的空间构型对称,分子整体呈现非极性;若空间构型不对称,使得分子整体上正电荷和负电荷的分布不对称,则分子呈现极性。
三、分子极性的影响1. 溶解性和溶解过程极性分子在水等极性溶剂中具有较好的溶解性,而非极性分子则容易溶于非极性溶剂。
这是由于极性分子的正负电荷可以与极性溶剂中的水分子形成氢键,从而增加溶解度。
相反,非极性分子则无法形成氢键,因此溶解度较低。
2. 分子间相互作用极性分子之间存在强烈的相互作用,如氢键和静电吸引力。
这些相互作用可以导致分子之间的吸附、聚集和化学反应。
而非极性分子之间的相互作用较弱,通常只有范德华力的作用。
3. 物质的性质和用途极性分子通常具有较高的沸点和熔点,这是因为极性分子中正负电荷之间的静电相互作用需要克服,才能使分子脱离液态或固态形成气态。
此外,极性分子在光学、医药和涂料等领域有广泛应用,如药物分子与受体之间的相互作用往往涉及极性分子的极性相互作用。
4. 化学反应速率极性分子通过极性键的形成和断裂参与化学反应。
分子的极性与分子间力在化学中,分子的极性是指分子中正电荷和负电荷的离散程度。
分子的极性与分子间力之间存在着密不可分的关系。
本文将探讨分子的极性对分子间力的影响,并进一步分析分子间力的种类和性质。
一、分子的极性分子的极性是由分子内部化学键的极性所决定的。
根据分子中不同原子的电负性差异,可以将分子分为极性分子和非极性分子两种。
1. 极性分子极性分子中的原子具有明确的正负电性,且分子整体呈现出正负电荷的分布差异。
例如,水分子(H2O)中的氧原子对电子的亲和力更强,因而呈现出部分负电荷;而氢原子对电子的亲和力较弱,相对呈现出部分正电荷。
这种分子的极性导致水分子之间的吸引相对较强。
2. 非极性分子非极性分子中的化学键相对电性相等或相近,导致没有明确的正负电荷分布。
例如,二氧化碳(CO2)中的碳氧键是非极性的,因此CO2分子整体上是非极性的。
在非极性分子中,由于没有明显的电荷差异,分子之间的吸引力较弱。
二、分子间力分子间力是指分子之间的相互作用力,决定了物质的性质和相互作用方式。
分子间力可以分为三种主要类型:静电力、偶极-偶极相互作用力和范德华力。
1. 静电力静电力是由分子中的正负电荷相互作用而产生的力。
在极性分子中,由于正负电荷之间的吸引作用,静电力比较明显。
例如,水中的氧原子带负电荷,氢原子带正电荷,因此水分子之间的静电力较强。
2. 偶极-偶极相互作用力偶极-偶极相互作用力是指极性分子之间的力。
这种相互作用是由于分子的极性导致正负电荷之间的相互吸引。
具有较大极性的分子会显示出较强的偶极-偶极相互作用,例如氯化氢(HCl)分子。
3. 范德华力范德华力是非极性分子之间的相互作用力。
这种力是由于分子中的临时极化而产生的。
即使非极性分子本身没有明确的正负电荷,但在某些情况下,分子中的电子分布可以产生暂时的电荷差异,从而引发范德华力。
丙烷(C3H8)就是一个例子,它是由非极性分子组成的,并且分子之间的吸引是由范德华力主导的。
分子极性与极性分子的溶解性溶解性是指一种物质在另一种物质中溶解的能力。
其中,分子极性是影响溶解性的一个重要因素。
本文将探讨分子极性和极性分子的溶解性之间的关系,并从分子结构和相互作用力的角度进行解析。
一、分子极性的定义和性质分子的极性是指分子内部正、负电荷分布不均衡的程度。
正负电荷的差异使得分子呈现极性。
根据分子极性的强弱,分子可分为两类:极性分子和非极性分子。
极性分子:极性分子的正、负电荷分布不均衡,因此具有正负极性。
典型的极性分子包括水(H2O)、氨(NH3)和乙醇(C2H5OH)等。
这些分子通常具有一个或多个极性键(如氧氢键或氮氢键),正极和负极分别位于分子的不同位置,使得分子具有独特的化学性质。
非极性分子:非极性分子由于内部正负电荷分布均衡,因此整体呈电荷中性。
一些常见的非极性分子有二氧化碳(CO2)、氧气(O2)和甲烷(CH4)等。
这些分子通常由于键的对称性导致整体呈现非极性。
二、极性分子的溶解性极性分子与溶剂分子之间的相互作用力决定了极性分子的溶解性。
根据“相似溶剂溶解相似物质”的规律,极性溶剂通常能够溶解极性分子。
1. 极性溶剂和极性分子的溶解性当极性分子溶解在极性溶剂中时,两者之间会发生相互作用,如溶剂分子与极性分子之间的氢键或疏水作用。
这些相互作用力有助于分子间的吸引,并克服溶质分子间的相互吸引力,从而使极性分子能够均匀分散在溶剂中。
例如,水(极性溶剂)能够溶解钠氯化物(NaCl,极性离子化合物)。
在水中,氯离子和钠离子会被水分子中的氢键所吸引,并与水分子形成水合物。
这使得NaCl分子能够成功溶解在水中。
2. 极性溶剂和非极性分子的溶解性虽然非极性分子不具有极性,但它们与极性溶剂之间仍然存在一定的作用力。
这种作用力通常被称为范德华力或分子间力。
范德华力是由于电子的运动而产生的瞬时和感应的电荷分布不均引起的相互作用力。
当非极性分子溶解在极性溶剂中时,溶剂分子会通过范德华力与非极性分子发生相互作用,从而促使溶质分子均匀分散在溶剂中。
极性分子的定义
极性分子是一种特殊的分子,它们的分子结构具有极性特征,这使它们拥有不同的化学性质。
极性分子是化学反应和溶质性之间一种基本关系。
极性分子是一类具有极性特征的分子,并且具有一定的极性,它们中有一部分由极性原子组成,有一部分由非极性原子组成。
极性分子的极性是由其原子的共价键的类型决定的。
在不同的情况下,只有共价键的类型不同,分子的极性变化才会发生。
比如,水分子,它是一种有实体的极性分子,共价键的类型是由氢原子和氧原子组成的单键,因为氢原子的电荷较负,而氧原子的电荷较正,因此这种单键拥有极性,其结果就是水分子化学性质变成了极性。
此外,极性分子中还有一种叫做疏水分子的特殊分子,它由极性原子和非极性原子构成,即它们具有极性和非极性特征,这种分子的化学性质也具有极性特征。
比如,乙醇分子,它由甲烷与氢原子构成,氢原子具有负电荷,甲烷则没有极性,因此他们组成的分子就具有极性特征,也就是乙醇具有极性。
通常情况下,极性分子都会有显著的氢键,这使得它们之间可以形成强烈的相互作用,形成溶质性,进而影响溶液的结构,如溶质的稀释、水的凝固等,而非极性分子除了物质的稀释和水的凝固,其他效果则不明显。
极性分子的极性特征不仅是化学反应的一个基本条件,而且也是影响溶液稀释、水的凝固等性质的重要因素。
因此,了解极性分子的化学性质对探索溶液结构以及进行液体溶液分离等实验具有极其重
要的意义。
总而言之,极性分子是一种特殊的分子,它们的分子结构具有极性特征,由此带来的各种化学反应和溶质性等物理性质可以用来研究各种溶液结构,从而为我们提供有用的化学反应信息,丰富我们的知识。