כיצד לקבוע את הקוטביות של הקשרים? קדימה קוטבי הפוך

אנו לברר היום כיצד לקבוע את הקוטביות של הקשר ומדוע היא נחוצה. לחשוף את המשמעות הפיזית של כמות.

כימיה ופיסיקה

לאחר כל הדיסציפלינות המוקדשות ללימוד של העולם, מאוחד על ידי הגדרה אחת. ואסטרונומים ואלכימאים, וביולוגים היו חכמים שלהם. אבל עכשיו יש חלוקה ברורה של חטיבות המדע ואוניברסיטאות נהדרות יודע בדיוק מה שאתה צריך לדעת כדי מתמטיקאים וזה - בלשנים. עם זאת, במקרה של כימיה ופיסיקה אין גבול ברור. לעתים קרובות הוא הדדית לחדור לזה, ולפעמים הם קורסים מקבילים. בפרט, חפץ הוא חיבור קוטבי במחלוקת. איך אנחנו יכולים לקבוע את האזור הזה של הידע בפיזיקה או בכימיה? מטעמים פורמליים - המדע השני: עכשיו תלמידים ללמוד את המושג הזה, כחלק הכימיה, אבל הם לא יכולים לעשות ללא ידיעת הפיזיקה.

מבנה האטום

על מנת להבין כיצד לקבוע את הקוטביות של הקשר, תחילה עליך לזכור איך האטום. בסוף המאה התשע עשרה היה ידוע כי כל אטום הוא ניטרלי כמכלול, אבל מכיל בנסיבות שונות, חיובים שונים. Rezerfod גילה כי במרכז כל אטום הוא כבד, טעון גרעין חיובי. חיוב של גרעין האטום הוא תמיד מספר שלם, כלומר, היא 1, 2, וכן הלאה. סביב הליבה היא כמות מקבילה לאור אלקטרונים בעלי מטען שלילי, המספר אשר תואם לחלוטין את האחראי על הגרעין. כלומר, אם המטען הגרעיני 32, עקפו אותה צריך להיות ממוקם שלושים ושניים אלקטרונים. הם תופסים עמדות מסוימות סביב הגרעין. אלקטרון כל כאילו "להתפשט" סביב הגרעין ב אורביטלים שלה. הצורה, העמדה, ואת המרחק אל גרעין נקבעים על ידי ארבעה מספרים קוונטיים.

למה קוטביות מתרחשת

האטום נייטרלי ממוקם הרחק חלקיקים אחרים (לדוגמה, בחלל העמוק, הוא Galaxy), כל מרכז מסלולית ביחס סימטרי. למרות הצורה מורכבת יחסית של חלק מהם, כל שני אורביטלים של האלקטרונים אינם מצטלבים אטום יחיד. אבל אם האטום שלנו בנפרד שצולם נפגש vacuo בדרכם אחר (לדוגמא, להיכנס לתוך ענן של גז) אז זה רוצה לתקשר איתו אורביטלים ערכיים של האלקטרונים החיצוניים לכיוון למשות את האטום השכן, להתמזג עם זה. יהיה ענן אלקטרונים בכלל, תרכובת כימית חדשה, ולכן, קוטביות אג"ח. איך לקבוע איזה אטום יקבל חלק גדול של ענן האלקטרונים הכולל, אנו מתארים להלן.

מה הם קשרים כימיים

בהתאם לסוג של מולקולות אינטראקציה, ההבדל ההאשמות של הגרעינים ואת כוחותיהם הנובעים משיכה, יש את הסוגים הבאים של קשרים כימיים:

• אלקטרונים אחד;
• מתכת;
• קוולנטי;
• יון;
• ואן דר ואלס;
• מימן;
• שני אלקטרונים trohtsentrovaya.

על מנת לשאול על איך לקבוע את הקוטביות החיבור של המתחם, זה חייב להיות קוולנטי או יוניים (כגון, למשל, מלחים של NaCl). באופן כללי, שני סוגים אלה של תקשורת שונים רק על ידי וכמה המהלכים ענן אלקטרונים בכיוון אחד מאטומי. אם קשר קוולנטי לא נוצר על ידי שני אטומים זהים (לדוגמא, O _2), זה תמיד קיטוב קל. הקשר היוני לקזז חזק. הוא האמין כי הקשר היוני מוביל להיווצרות של יונים, כאחד האטומי "מרימה" אלקטרונים האחרים.

אבל למעשה, תרכובות קוטב לחלוטין אינן קיימות: רק יון אחד מאוד מושך את ענן האלקטרונים מוחלט. עד כדי כך והיתרה של פיסת ניתן להתעלם. אז בתקווה, התברר כי לקבוע את הקוטביות של קשר קוולנטי יכול להיות, את הקוטביות של הקשר היוני לא הגיוני להגדיר. למרות שבמקרה זה ההבדל בין שני הסוגים האלה של התקשורת - היא הגישה של המודל ולא את התופעה הפיזית נכון.

קביעת הקוטביות

יש לקוות, הקורא הבין כי הקוטביות של קשרים כימיים - סטייה של החלוקה בחלל של ענן האלקטרונים הכולל של שיווי המשקל. וחלוקת שיווי המשקל קיימת האטום המבודד.

שיטות מדידת קוטביות

כיצד לקבוע את הקוטביות של הקשרים? שאלה זו היא רחוקה מלהיות חד משמעי. כדי להתחיל, אני חייב לומר שמאז את הסימטריה של ענן האלקטרונים של האטום המקוטב שונה מזה של ניטראלי, ושינוי ספקטרום רנטגן. לפיכך, העקירה של הקווים בספקטרום תיתן מושג על מה את הקוטביות של חיבור. אם אתה רוצה להבין איך לקבוע את הקוטביות של תקשורת המולקולה באופן מדויק יותר, יש צורך לדעת לא רק את הספקטרום של פליטה או קליטה. רציתי לברר:

• ממדים הקשורים בשל אטומים;
• גובה הגרעינים שלהם;
• אשר ונוצרו קשרים בבית אטום לפני הופעתה של זה;
• כל משנה מה המבנה;
• אם המבנה הגבישי, אשר ליקויים קיימים בה, וכיצד הם משפיעים על כל החומר.

הקוטביות של חיבור המכונית הסימן למעלה הבא: 0,17+ או 0.3. ראוי גם לזכור כי אותו הסוג של אטומים, יהיה קשור בניגוד הקוטביות בשיתוף עם חומרים שונים. לדוגמה, ב חמצן תחמוצת BeO ב 0.35 הקוטביות, ו MgO - 0,42-.

הקוטביות של האטום

הקורא יכול לשאול את השאלה הזאת: "? כיצד לקבוע את הקוטביות של הקשר הכימי, אם הגורם כך הרבה" התשובה היא פשוט ומורכב כאחד. מדדים כמותיים של הקוטביות מוגדרים ההאשמות של אטומי אפקטיבי. ערך זה הוא ההבדל בין החיוב של אזור ליבת האלקטרונים מקבילים ממוקם באזור מסוים. באופן כללי, כמות זו היא טובה מספיק מראה כמה ענן אלקטרונים אסימטרי המתרחשת במהלך היווצרות של קשר כימי. הקושי נעוץ בעובדה כי כדי לקבוע איזה אזור הוא המציאה בהקשר זה שייכת האלקטרון (בעיקר מולקולות מורכבות) הוא כמעט בלתי אפשרי. אז, כמו במקרה של פרדה של קשרים הכימיים ב היוני קוולנטי, מדענים לנקוט פישוטים ומודלים. במקביל דחה את הגורמים ואת הערכים שמשפיעים על התוצאות באופן משמעותי.

התחושה הפיסית של קוטביות חיבור

מהי המשמעות הפיזית של ערכים של הקוטביות? קח דוגמא אחת. אטום מימן H כלול כמו חומצה הידרופלואורית (HF), ואת המלח (HCl). הקוטביות שלה הוא 0,40+ HF ב HCl - 0,18+. משמעות הדבר היא כי ענן האלקטרונים הכולל הרבה יותר מוסחת לקראת פלואור מ צד כלור. וזה אומר כי אלקטרושליליות של אטום פלואור הוא הרבה אלקטרושליליות חזקים של אטום הכלור.

הקוטביות אטומים לכל מולקולה

אבל הקורא המהורהר יזכור כי, בנוסף תרכובות פשוטות שבן שני אטומים נמצאים, יש יותר מורכב. לדוגמה, כדי ליצור מולקולה אחת חומצה גופרתית (H ₂ SO ₄₎ לדרוש שני אטומי מימן, אחד - גופרית, ולאחר כמה שיותר ארבעה חמצן. ואז מתעוררת שאלה נוספת: כיצד לקבוע את קוטביות חיבור הגדולה ביותר המולקולה? ראשית, עלינו לזכור כי כל קשר בעל מבנה מסוים. כלומר, החומצה הגופרתית - לא נערם כל האטומים בערימה אחת גדולה, ומבנה. לאטום גופרית המרכזית הצטרף ארבעה אטומי חמצן, וכך נוצרו מעין צולב. משני צדדים מנוגדים של אטומי החמצן המחוברים קשרים כפולים גופרית. ביום שני הצדדים הנותרים של אטומי החמצן מצורפים קשרים יחידים גופרית "בהמתנה" מצד שני ביחס מימן. לפיכך, בתוך מולקולה של חומצה גופרתית, את הדברים הבאים תקשורת:

• OH;
• כן;
• S = O.

לאחר הגדיר תחת קוטביות הספרייה של כל הקישורים הללו, ניתן למצוא את הגדולים. עם זאת, כדאי לזכור כי אם בסוף שרשרת ארוכה של אטומים צריך אלמנט אלקטרו חזק, הוא יכול "דראג" ענני אלקטרונים של אג"ח השכנות, הגדלת הקוטביות שלהם. בשינה מורכבת יותר מאשר שרשרת, המבנה בהחלט אפשרי להיות תופעות אחרות.

הקוטביות של מולקולות שונה הקוטביות של קשרים?

כיצד לקבוע את הקוטביות החיבור, כך נאמר לנו. מהי המשמעות הפיסית של המושג, חשפנו. אבל מילים אלה נמצאות ביטויים אחרים שרלוונטיים לכימיה בסעיף זה. בוודאי הקוראים המעוניינים כיצד ליצור אינטראקציה עם קשרים כימיים קוטביות מולקולרית. תשובה: המושגים האלה משלימים ואינם אפשריים בנפרד. זה יהיה הפגינו על ידי דוגמה קלאסית של מים.

במולקולה של H ₂ O שני HO חיבור זהה. בין אותם בזווית של 104.45 מעלות. אז המבנה של מולקולת מים הוא משהו כמו מזלג בשני ראשים עם מימן בקצוות. חמצן - הוא אטום אלקטרו יותר, הוא מושך את ענני האלקטרונים של שני אטומי מימן. לפיכך, כאשר שיני המזלג electroneutrality כולל המתקבל מעט יותר חיוביות, ואת הבסיס - שלילית במקצת. פישוט תוצאות כי מולקולת המים יש קטבים. זה נקרא מולקולה קוטבית. לכן, מים - חומר ממיס טוב, את ההבדל ההאשמות מאפשר מולקולות לעכב את ענני אלקטרונים מעט של חומרים אחרים ניתוק גבישים על המולקולה, לבין מולקולה - על אטומי.

על מנת להבין מדוע מולקולות בהעדר שעבוד הקוטביות הקיימת, יש צורך לזכור כי חשוב לא רק כדי הנוסחה הכימית של החומר, אלא גם את המבנה של המולקולה, מיני וסוגי הקישורים שמופיעים בו, ההבדל אלקטרושליליות של האטומים המרכיבים שלה.

מושרה או נאלצים קוטביים

בנוסף קוטביות משלו, ויש מושרת או תוצר של גורמים חיצוניים. אם המולקולה הוא פעל שדה האלקטרומגנטי חיצוני, אשר מקיים באופן משמעותי בקרב כוחות המולקולה, הוא מסוגל לשנות את התצורה של ענני אלקטרונים. כלומר, אם מולקולת חמצן מושך ענני המימן H ₂ O, והשדה חיצוני הוא codirectional בפעולה זו, עולה הקיטוב. אם השדה כפי שהוא מונע חמצן בקוטביות הקשר מצטמצם מעט. יצוין כי הצורך לעשות בכוח גדול מספיק כדי איכשהו להשפיע על הקוטביות של מולקולות, ואפילו יותר - כדי להשפיע על הקוטביות של הקשר הכימי. השפעה זו מושגת רק במעבדה ותהליכים קוסמיים. מיקרוגל קונבנציונלי רק מגביר את המשרעת של תנודות אטומיות של מים ושומן. אבל זה לא משפיע על קוטביות החיבור.

בכל מקרה, זה הגיוני לכיוון הקוטביות

בקשר עם המונח, אשר נחשב על ידינו, שלא לדבר כי ישירה כגון קוטביות הפוכה. כשמדובר מולקולות, הקוטביות היא הסימן "פלוס" או "מינוס". משמעות דבר היא כי אטום או מוותר ענן האלקטרונים שלו ובכך הופכת קצת יותר חיובי, או להיפך, הענן מושך שוב רוכש מטען שלילי. בכיוון קוטביות הגיוני רק כאשר המהלכים תשלום, כלומר, כאשר המנצח הוא נוכחי. כידוע היטב, אלקטרונים לנוע מהמקור שלהם (מטען שלילי) למקום של משיכה (בעלי מטען חשמלי חיובי). כזכור כי קיימת תאוריה כי האלקטרונים למעשה עוברים בכיוון ההפוך מן החיובי למקור השלילי. אבל באופן כללי זה לא משנה, חשוב רק העובדה של תנועות שלהם. אז, בתהליכים מסוימים, כגון ריתוך בחלקי מתכת, זה חשוב, שבו היא מחוברת כל מוט. לכן, חשוב לדעת איך לחבר את הקוטביות במישרין או לכיוון ההפוך. במכשירים מסוימים, אפילו בבית, הוא גם חשוב.