분자 모양과 극성

분자의 다폴 모멘트

극지 공유 결합은 다른 전기 과 두 원자를 연결, 부분 양성 전하 (δ⁺) 및 부분 음전하 (δ^–와다른 원자와 다른 원자를 떠나) 전자는 더 전기 음성 원자쪽으로 당겨로. 이 전하의 분리는 본드 이폴 순간을 야기합니다. 본드 이폴 모멘티드의 크기는 그리스 문자뮤(μ)로나타내며, Q가 부분 전하의 크기(전기적 차이에 의해 결정됨)와 r이 전하 사이의 거리인 μ = Qr에의해 주어진다.

이 본드 모멘트는 방향과 크기를 모두 갖는 벡터, 수량으로 나타낼 수 있습니다. 디폴 벡터는 더 많은 전기 음의 원자를 향해 덜 전기 음의 원자에서 결합을 따라 가리키는 화살표로 표시됩니다. 작은 플러스 기호는 결합의 부분적으로 긍정적 인 끝을 나타내기 위해 덜 전기 음의 끝에 그려집니다. 화살표의 길이는 두 원자 사이의 전기적 차이의 크기에 비례한다.

분자의 극성을 결정하는 요인

전체 분자는 또한 그것의 분자 구조 및 그것의 결합의 각각의 극성에 따라서 전하의 분리가 있을 수 있습니다. 이러한 전하 분리가 존재하는 경우, 분자는 극성 분자라고합니다. 그렇지 않으면, 분자는 비 극성이라고합니다. 이폴 모멘트는 분자 전체의 순 전하 분리 정도를 측정합니다. 우리는 분자 구조를 고려하여 3차원 공간에 결합 순간을 추가하여 이폴 순간을 결정합니다.

다원자 분자의 경우 결합이 하나뿐이므로 결합 이폴 모멘트에서 분자 극성을 결정합니다. Br₂ 및 N_2와 같은 호모핵 해부학 분자는 전기성에서 차이가 없으므로 이폴 모멘트는 0입니다. CO와 같은 이종핵 분자의 경우 작은 이폴 순간이 있습니다. HF의 경우, 전기성에서 더 큰 차이가 있기 때문에 더 큰 이폴 순간이 있습니다.

분자에 두 개 이상의 결합이 포함되어 있는 경우 형상을 고려해야 합니다. 분자의 결합이 배열되어 결합 모멘트 취소(벡터 합계가 0과 같음)인 경우 분자는 극적이지 않습니다. 이것은 CO_2의상황입니다. 각 결합은 극성이지만 분자 전체가 극성입니다. 루이스 구조에서 VSEPR 이론을 사용하여, 우리는 CO₂ 분자가 탄소 원자의 반대편에 극성 C = O 결합으로 선형것을 결정합니다. 채권 모멘트는 반대 방향으로 가리키기 때문에 취소됩니다. 물 분자의 경우, 루이스 구조는 다시 중앙 원자에 두 개의 결합이 있음을 보여주고, 전기성 차이는 다시 이러한 결합의 각각이 제로 채권 순간을 가지고 있음을 보여줍니다. 그러나 이 경우, 분자 구조는 O의 고독한 쌍으로 인해 구부러져 있으며, 두 본드 모멘트는 취소되지 않는다. 따라서, 물은 그물 이폴 모멘트가 있고 극성 분자(이폴)이다.

OCS 분자에서, 구조는 CO_2와유사하지만 유황 원자는 산소 원자 중 하나를 대체합니다.

C-O 채권은 상당히 극성입니다. C와 S는 전기성 값이 매우 유사하지만 S는 C보다 약간 더 전기음이 음수되므로 C-S 결합은 약간 극성입니다. 산소는 유황보다 더 전기음이 성하기 때문에 분자의 산소 끝은 음의 끝입니다.

클로로메탄, CH₃Cl은 3개의 약간 극성 C-H 결합과 더 극성 C-Cl 결합을 가진 테트라헤드랄 분자입니다. 결합된 원자의 상대적 전기적 전기성은 H≪C&Cl이므로, 결합 모멘트는 분자의 Cl 끝을 향해 모든 점을 가리키며 상당한 이폴 모멘트를 산출합니다(분자는 상대적으로 극성)이다.

BF 3(삼각판), CH 4(테트라헤드랄), PF 5(삼각체 바이피라미드), SF_{6(옥타히드랄)과} 같은 고대칭 분자의 경우 모든 결합은 동일한 극성(동일한 결합 모멘트)이며, 비극성 분자(이폴 모멘트는 0)를 산출하는 기하학을 지향한다. 그러나 기하학적 대칭이 적은 분자는 모든 결합 순간이 동일하더라도 극성일 수 있습니다. 이 분자에 대 한, 동등한 결합 순간의 방향은 그들은 비 제로 이폴 순간 과 극성 분자를 제공 하는 합계. 이러한 분자의 예로는 황화수소,_H2S(비선형), 암모니아,_NH3(삼각 피라미드) 등이 있습니다.

요약하려면, 극성, 분자는해야합니다 :

1. 적어도 하나의 극성 공유 결합을 포함합니다.
2. 각 본드 이폴 모멘트의 벡터의 합이 취소되지 않도록 분자 구조를 갖는다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 7.6 분자 구조 및 극성에서적용되었습니다.