Polaritas molekul. Molekul polar dan non polar

Suatu molekul dikatakan polar jika pusat muatan negatif tidak bertepatan dengan pusat muatan positif. Molekul seperti itu adalah dipol: dua muatan yang sama besarnya dan berlawanan tanda dipisahkan dalam ruang.

Dipol biasanya dilambangkan dengan simbol di mana panah menunjuk dari ujung positif dipol ke negatif. Sebuah molekul memiliki momen dipol, yang sama dengan besarnya muatan dikalikan dengan jarak antara pusat muatan:

Momen dipol molekul dapat diukur; beberapa nilai yang ditemukan diberikan dalam tabel. 1.2. Nilai momen dipol berfungsi sebagai ukuran polaritas relatif berbagai molekul.

Tabel 1.2 (lihat pemindaian) Momen dipol

Tidak ada keraguan bahwa molekul bersifat polar, jika hanya ikatan di dalamnya yang polar. Kami akan mempertimbangkan polaritas ikatan karena polaritas molekul dapat dianggap sebagai jumlah polaritas ikatan individu.

Molekul seperti memiliki momen dipol sama dengan nol, yaitu, mereka non-polar. Dua atom identik dalam setiap molekul tertentu, tentu saja, memiliki keelektronegatifan yang sama dan memiliki elektron yang sama; muatannya nol dan karena itu momen dipolnya juga nol.

Molekul jenis memiliki momen dipol yang besar Meskipun molekul hidrogen fluorida kecil, fluor elektronegatif sangat menarik elektron; meskipun jaraknya kecil, muatannya besar, dan karenanya momen dipolnya juga besar.

Metana dan karbon tetraklorida memiliki momen dipol nol. Ikatan individu, setidaknya dalam karbon tetraklorida, bersifat polar: namun, karena simetri susunan tetrahedral, mereka saling mengimbangi (Gbr. 1.9). Dalam metil klorida, polaritas ikatan karbon-klorin tidak dikompensasi dan momen dipol metil klorida adalah.Dengan demikian, polaritas molekul tidak hanya bergantung pada polaritas ikatan individu, tetapi juga pada arahnya, yaitu, pada bentuk molekul.

Momen dipol amonia adalah Ini dapat dianggap sebagai momen dipol total (jumlah vektor) dari tiga momen ikatan individu yang arahnya ditunjukkan pada gambar.

Beras. 1.9. Momen dipol beberapa molekul. Polaritas ikatan dan molekul.

Demikian pula, kita dapat menganggap momen dipol air sama dengan

Berapa momen dipol yang diharapkan untuk nitrogen trifluorida, yang, seperti amonia, memiliki struktur piramidal? Fluor adalah elemen yang paling elektronegatif, dan tentu saja menarik elektron dengan kuat dari nitrogen; oleh karena itu, ikatan nitrogen-fluorin harus sangat polar dan jumlah vektornya harus besar - lebih banyak daripada untuk amonia dengan ikatan - yang tidak terlalu polar.

Apa yang memberikan percobaan? Momen dipol nitrogen trifluorida hanya Dia jauh lebih kecil daripada momen dipol amonia.

Bagaimana menjelaskan fakta ini? Dalam pertimbangan di atas, pasangan elektron bebas tidak diperhitungkan. B (juga dalam pasangan ini menempati orbital - dan kontribusinya terhadap momen dipol harus memiliki arah yang berlawanan dibandingkan dengan momen total ikatan nitrogen-fluorin (Gbr. 1.10); momen-momen dengan tanda yang berlawanan ini, jelas, memiliki nilai yang kira-kira sama, dan sebagai hasilnya, terdapat momen dipol kecil, yang arahnya tidak diketahui. Dalam amonia, momen dipol mungkin ditentukan terutama oleh pasangan elektron bebas ini, dan ditingkatkan dengan jumlah momen ikatan. Demikian pula, pasangan elektron bebas harus berkontribusi pada momen dipol air dan, tentu saja, setiap molekul lain di mana mereka ada.

Berdasarkan nilai momen dipol, informasi berharga tentang struktur molekul dapat diperoleh. Misalnya, setiap struktur karbon tetraklorida yang menghasilkan molekul polar dapat dikesampingkan hanya berdasarkan besarnya momen dipol.

Beras. 1.10. Momen dipol beberapa molekul. Kontribusi pasangan elektron bebas. Momen dipol akibat pasangan elektron bebas memiliki arah yang berlawanan dengan arah vektor total momen ikatan.

Dengan demikian, momen dipol menegaskan struktur tetrahedral karbon tetraklorida (walaupun tidak, karena struktur lain mungkin juga memberikan molekul non-polar).

Tugas 1.4. Manakah dari dua kemungkinan struktur di bawah ini yang juga harus memiliki momen dipol nol? a) Karbon terletak di tengah bujur sangkar, di sudut-sudutnya terdapat atom klor, b) Karbon terletak di bagian atas piramida tetrahedral, dan atom klor berada di sudut-sudut alas.

Tugas 1.5. Meskipun ikatan karbon-oksigen dan boron-fluorin harus polar, momen dipol senyawa adalah nol. Usulkan susunan atom untuk setiap senyawa, yang menyebabkan momen dipol nol.

Untuk sebagian besar senyawa, momen dipol tidak pernah diukur. Polaritas senyawa ini dapat diprediksi dari strukturnya. Polaritas ikatan ditentukan oleh keelektronegatifan atom; jika sudut antara ikatan diketahui, maka polaritas molekul dapat ditentukan, juga dengan mempertimbangkan pasangan elektron yang tidak berpasangan.

Polaritas.

Tergantung pada lokasi pasangan elektron umum (kerapatan elektron) antara inti atom, ikatan non-polar dan polar dibedakan.

Ikatan nonpolar dibentuk oleh atom-atom unsur dengan keelektronegatifan yang sama. Kerapatan elektron terdistribusi secara simetris terhadap inti atom.

Ikatan antara atom-atom yang keelektronegatifannya berbeda disebut polar. Pasangan elektron yang digunakan bersama bias menuju elemen yang lebih elektronegatif. Pusat gravitasi muatan positif (b +) dan negatif (b -) tidak cocok. Semakin besar perbedaan keelektronegatifan unsur-unsur pembentuk ikatan, semakin tinggi polaritas ikatan. Jika perbedaan keelektronegatifan kurang dari 1,9, ikatan dianggap kovalen polar.

Untuk molekul diatomik, polaritas molekul sama dengan polaritas ikatan. Dalam molekul poliatomik, momen dipol total suatu molekul sama dengan jumlah vektor momen semua ikatannya. Vektor dipol diarahkan dari + ke –

Contoh 3 Dengan menggunakan metode ikatan valensi, tentukan polaritas molekul timah (II) klorida dan timah (IV) klorida.

50 Sn mengacu pada elemen-p.

Elektron valensi 5s 2 5p 2 . Distribusi elektron pada sel kuantum dalam keadaan normal:

Rumus kimia timah (IV) klorida -SnCl 4, timah (II) klorida - SnCl 2

Untuk membangun bentuk geometris molekul, kami menggambarkan orbital elektron valensi yang tidak berpasangan, dengan mempertimbangkan tumpang tindih maksimumnya

Beras. 4. Bentuk geometris molekul SnCl 2 dan SnCl 4

Keelektronegatifan Sn adalah 1,8. Cl - 3.0. Ikatan Sn - Cl, polar, kovalen. Mari kita gambarkan vektor momen dipol ikatan polar.

dalam molekul SnCl 2 dan SnCl 4

SnCl 2 - molekul polar

SnCl 4 adalah molekul non-polar.

Zat, tergantung pada suhu dan tekanan, dapat berada dalam keadaan agregasi gas, cair, dan padat.

Dalam keadaan gas, zat berada dalam bentuk molekul individu.

Dalam keadaan cair berupa agregat, dimana molekul-molekulnya dihubungkan oleh gaya van der Waals antarmolekul atau ikatan hidrogen. Selain itu, semakin polar molekulnya, semakin kuat ikatannya dan, akibatnya, semakin tinggi titik didih cairan.

Dalam padatan, partikel struktural dihubungkan baik oleh ikatan intramolekul dan antarmolekul. Mengklasifikasikan: ionik, logam, atom (kovalen), kristal molekul dan kristal dengan ikatan campuran.

TUGAS KONTROL

73. Mengapa unsur klor dan kalium aktif, dan unsur argon, yang terletak di antara keduanya, tidak aktif?

74. Dengan menggunakan metode ikatan valensi, jelaskan mengapa molekul air (H 2 O) bersifat polar, dan molekul metana (CH 4) bersifat non-polar?

75. Zat karbon monoksida (II) adalah zat aktif, dan karbon monoksida (IV) tergolong zat aktif rendah. Jelaskan dengan menggunakan metode ikatan valensi.

76. Bagaimana kekuatan molekul nitrogen dan oksigen berubah. Jelaskan dengan menggunakan metode ikatan valensi.

77. Mengapa sifat kristal natrium klorida (NaCl) berbeda dengan kristal natrium (Na)? Jenis ikatan apa yang terjadi pada kristal ini?

78. Dengan menggunakan metode ikatan valensi, tentukan polaritas molekul aluminium klorida dan hidrogen sulfida.

79. Jenis hidroksida apakah rubidium hidroksida? Jelaskan dengan menggunakan metode ikatan valensi.

80. Titik didih hidrogen fluorida cair adalah 19,5 0 C, dan hidrogen klorida cair (- 84,0 0 C). Mengapa perbedaan titik didih yang begitu besar?

81. Dengan menggunakan metode ikatan valensi, jelaskan mengapa karbon tetraklorida (CCl 4) bersifat non-polar, dan kloroform (CHCl 3) adalah zat polar?

82. Bagaimana perubahan kekuatan ikatan pada molekul CH 4 - SnH 4? Jelaskan dengan menggunakan metode senyawa valensi.

83. Senyawa apa yang mungkin membentuk unsur: timbal dan bromin? Tentukan polaritas ikatan ini.

84. Dengan menggunakan metode ikatan valensi, tentukan polaritas molekul nitrogen dan nitrogen (III) bromida.

85. Titik didih air adalah 100 0 C, dan hidrogen sulfida (60,7 0 C). Mengapa perbedaan titik didih yang begitu besar?

86. Tentukan dalam senyawa manakah ikatan yang lebih kuat adalah timah bromida atau karbon bromida? Tentukan kepolaran senyawa tersebut.

87. Dengan menggunakan metode ikatan valensi, tentukan polaritas molekul galium iodida dan bismut iodida.

88. Dengan menggunakan teori ikatan kimia, jelaskan mengapa xenon merupakan unsur mulia (aktif rendah).

89. Sebutkan jenis hibridisasi (sp, sp 2, sp 3) pada senyawa: BeCl 2, SiCl 4. Menggambarkan bentuk geometris molekul.

90. Gambarkan susunan spasial ikatan dalam molekul: boron hidrida dan fosfor (III) hidrida. Tentukan polaritas molekul

Pedoman untuk tugas-tugas kontrol dalam disiplin " Kimia» untuk siswa spesialisasi non-kimia pembelajaran jarak jauh. Bagian 1.

Disusun oleh: Associate Professor, Ph.D. Obukhov V.M.

asisten Kostareva E.V.

Ditandatangani untuk publikasi Nomor 1

Nomor pesanan. ed. l.

Format 60/90/1/16. Konv. oven l.

Dicetak pada RISO GR 3750

Penerbitan "Universitas Minyak dan Gas"

Lembaga pendidikan tinggi profesi negeri

"Universitas Minyak dan Gas Negara Tyumen"

Departemen percetakan operasional penerbit "Universitas Minyak dan Gas"

625000, kota Tyumen, st. Volodarsky, 38

Polaritas suatu molekul harus dibedakan dari polaritas ikatan. Untuk molekul diatomik tipe AB, konsep ini bertepatan, seperti yang telah ditunjukkan untuk contoh molekul HCl. Dalam molekul seperti itu semakin besar perbedaan keelektronegatifan unsur (∆EO), semakin besar momen listrik dipol. Sebagai contoh, pada deret HF, HCl, HBr, HI, penurunan dalam urutan yang sama dengan keelektronegatifan relatif.

Molekul dapat bersifat polar dan non-polar tergantung pada sifat distribusi kerapatan elektron dari molekul tersebut. Polaritas suatu molekul dicirikan oleh nilai momen listrik dipol mereka bilang , yang sama dengan jumlah vektor momen listrik dipol semua ikatan dan pasangan elektron non-ikatan yang terletak pada AO hibrida: → →

m-ly \u003d ( koneksi) i + ( pasangan listrik tidak terhubung) j .

Hasil penambahan tergantung pada polaritas ikatan, struktur geometris molekul, dan keberadaan pasangan elektron yang tidak digunakan bersama. Polaritas suatu molekul sangat dipengaruhi oleh simetrinya.

Misalnya, molekul CO2 memiliki struktur linier simetris:

Oleh karena itu, meskipun ikatan C=O sangat polar, karena saling kompensasi momen listrik dipolnya, molekul CO2 umumnya non-polar ( m-ly = ikatan = 0). Untuk alasan yang sama, molekul tetrahedral yang sangat simetris CH 4, CF 4, molekul oktahedral SF 6, dll. adalah nonpolar.

Di sudut molekul H 2 O, ikatan O–H polar terletak pada sudut 104,5º: → →

H2O \u003d O - H + pasangan listrik tidak terhubung 0.

Oleh karena itu, momen-momen mereka tidak saling mengimbangi dan molekulnya ternyata polar ().

Molekul sudut SO 2, molekul piramidal NH 3, NF 3, dll juga memiliki momen listrik dipol.

menunjukkan struktur molekul yang sangat simetris, adanya momen listrik dipol menunjukkan asimetri struktur molekul (Tabel 3.2).

Tabel 3.2

Struktur dan polaritas molekul yang diharapkan

Nilai momen listrik dipol suatu molekul sangat dipengaruhi oleh pasangan elektron nonikatan yang terletak pada orbital hibrid dan memiliki momen listrik dipolnya sendiri (arah vektornya dari inti, sepanjang sumbu hibrid AO ). Sebagai contoh, molekul NH3 dan NF3 memiliki bentuk trigonal-piramidal yang sama, dan polaritas ikatan N-H dan N-F juga kurang lebih sama. Namun, momen listrik dipol NH 3 adalah 0,49·10 -29 C·m, ​​dan NF 3 hanya 0,07·10 -29 C·m. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa dalam NH 3 arah momen listrik dipol pasangan elektron ikatan N–H dan non-ikatan bertepatan dan, pada penambahan vektor, menyebabkan momen listrik besar dipol. Sebaliknya, pada NF 3, momen ikatan NF dan pasangan elektron diarahkan ke arah yang berlawanan, oleh karena itu, ketika ditambahkan, mereka sebagian dikompensasi (Gbr. 3.15).

Gambar 3.15. Penambahan momen listrik dipol pasangan elektron ikatan dan non ikatan molekul NH 3 dan NF 3

Sebuah molekul non-polar dapat dibuat polar. Untuk melakukan ini, ia harus ditempatkan di medan listrik dengan beda potensial tertentu. Di bawah aksi medan listrik, "pusat gravitasi" muatan positif dan negatif dipindahkan dan momen listrik induksi atau induksi dari dipol muncul. Ketika medan dihilangkan, molekul akan kembali menjadi non-polar.

Di bawah aksi medan listrik eksternal, molekul polar terpolarisasi, yaitu, redistribusi muatan terjadi di dalamnya, dan molekul memperoleh nilai baru momen listrik dipol, menjadi lebih polar. Ini juga dapat terjadi di bawah pengaruh medan yang diciptakan oleh molekul polar yang mendekat. Kemampuan molekul untuk mempolarisasi di bawah aksi medan listrik eksternal disebut polarisasi.

Polaritas dan polarisasi molekul menentukan interaksi antarmolekul. Reaktivitas suatu zat, kelarutannya, dikaitkan dengan momen listrik dipol molekul. Molekul polar cairan mendukung disosiasi elektrolitik dari elektrolit yang terlarut di dalamnya.

Keelektronegatifan atom unsur. Keelektronegatifan relatif. Perubahan periode dan kelompok sistem periodik. Polaritas ikatan kimia, polaritas molekul dan ion.

Keelektronegatifan (e.o.) adalah kemampuan atom untuk memindahkan pasangan elektron ke arah dirinya sendiri.
Meroy e.o. adalah energi yang secara aritmatika sama dengan jumlah energi ionisasi I dan energi kesamaan elektron E
E.O. = (I+E)

Keelektronegatifan relatif. (OEO)

Fluor, sebagai elemen e.o terkuat, diberi nilai 4,00 relatif terhadap elemen lainnya.

Perubahan periode dan kelompok sistem periodik.

Dalam periode, ketika muatan inti meningkat dari kiri ke kanan, elektronegativitas meningkat.

Paling sedikit nilai diamati dalam logam alkali dan alkali tanah.

Terhebat- untuk halogen.

Semakin tinggi elektronegativitas, semakin kuat sifat non-logam dari unsur-unsur tersebut.

Keelektronegatifan (χ) adalah sifat kimia dasar atom, karakteristik kuantitatif dari kemampuan atom dalam molekul untuk menggantikan pasangan elektron umum ke arah dirinya sendiri.

Konsep modern elektronegativitas atom diperkenalkan oleh ahli kimia Amerika L. Pauling. L. Pauling menggunakan konsep elektronegativitas untuk menjelaskan fakta bahwa energi ikatan heteroatomik A-B (A, B adalah simbol dari setiap unsur kimia) umumnya lebih besar daripada rata-rata geometrik ikatan homoatomik A-A dan B-B.

Nilai tertinggi dari e.o. fluor, dan yang terendah adalah sesium.

Definisi teoritis elektronegativitas diusulkan oleh fisikawan Amerika R. Mulliken. Berdasarkan posisi yang jelas bahwa kemampuan atom dalam molekul untuk menarik muatan elektronik ke dirinya sendiri tergantung pada energi ionisasi atom dan afinitas elektronnya, R. Mulliken memperkenalkan konsep elektronegativitas atom A sebagai rata-rata nilai energi ikat elektron terluar selama ionisasi keadaan valensi (misalnya, dari A− ke A+) dan atas dasar ini mengusulkan hubungan yang sangat sederhana untuk keelektronegatifan atom:

di mana J1A dan A masing-masing adalah energi ionisasi atom dan afinitas elektronnya.
Sebenarnya, suatu elemen tidak dapat dianggap berasal dari elektronegativitas permanen. Keelektronegatifan atom tergantung pada banyak faktor, khususnya, pada keadaan valensi atom, keadaan oksidasi formal, bilangan koordinasi, sifat ligan yang membentuk lingkungan atom dalam sistem molekul, dan beberapa yang lain. Baru-baru ini, semakin sering, untuk mengkarakterisasi elektronegativitas, apa yang disebut elektronegativitas orbital digunakan, yang tergantung pada jenis orbital atom yang terlibat dalam pembentukan ikatan, dan pada populasi elektronnya, yaitu pada apakah orbital atom ditempati. oleh pasangan elektron yang tidak digunakan bersama, dihuni oleh elektron yang tidak berpasangan, atau kosong. Namun, terlepas dari kesulitan yang diketahui dalam menafsirkan dan menentukan keelektronegatifan, deskripsi kualitatif dan prediksi sifat ikatan dalam sistem molekul selalu tetap diperlukan, termasuk energi ikatan, distribusi muatan elektronik dan derajat ion, konstanta gaya, dll. Salah satu pendekatan yang paling berkembang saat ini adalah pendekatan Sanderson. Pendekatan ini didasarkan pada gagasan untuk menyamakan elektronegativitas atom selama pembentukan ikatan kimia di antara mereka. Sejumlah penelitian telah menemukan hubungan antara elektronegativitas Sanderson dan sifat fisikokimia terpenting dari senyawa anorganik dari sebagian besar elemen tabel periodik. Modifikasi metode Sanderson, berdasarkan redistribusi elektronegativitas antara atom-atom suatu molekul untuk senyawa organik, juga ternyata sangat bermanfaat.

2) Polaritas ikatan kimia, polaritas molekul dan ion.

Apa yang ada dalam abstrak dan buku teks - Polaritas dikaitkan dengan momen dipol. Ini muncul sebagai akibat dari perpindahan pasangan elektron yang sama ke salah satu atom. Polaritas juga tergantung pada perbedaan keelektronegatifan atom yang terikat. dua atom, semakin polar ikatan kimia di antara mereka. Bergantung pada bagaimana kerapatan elektron didistribusikan kembali selama pembentukan ikatan kimia, beberapa jenisnya dibedakan. Kasus yang membatasi polarisasi ikatan kimia adalah transisi lengkap dari satu atom ke yang lainnya.

Dalam hal ini, dua ion terbentuk, di antaranya ikatan ionik.Agar dua atom dapat membuat ikatan ion, perlu bahwa e.o. sangat berbeda Jika e.o. sama, maka ikatan kovalen non-polar terbentuk.Ikatan kovalen polar yang paling umum terbentuk antara setiap atom yang memiliki perbedaan e.o.

Muatan efektif atom dapat berfungsi sebagai perkiraan kuantitatif polaritas ikatan Muatan efektif atom mencirikan perbedaan antara jumlah elektron milik atom tertentu dalam senyawa kimia dan jumlah elektron atom bebas Sebuah atom dari unsur yang lebih elektronegatif menarik elektron lebih kuat, sehingga elektron lebih dekat dengannya, dan menerima beberapa muatan negatif, yang disebut efektif, dan pasangannya memiliki muatan efektif positif yang sama. Jika elektron yang membentuk ikatan antara atom milik mereka sama, biaya efektif adalah nol.

Untuk molekul diatomik, dimungkinkan untuk mengkarakterisasi polaritas ikatan dan menentukan muatan efektif atom berdasarkan pengukuran momen dipol M = q * r di mana q adalah muatan kutub dipol, yang sama dengan muatan efektif untuk molekul diatomik, r adalah jarak antar inti Momen dipol ikatan adalah besaran vektor. Itu diarahkan dari bagian molekul yang bermuatan positif ke bagian negatifnya.Muatan efektif pada atom suatu unsur tidak sesuai dengan keadaan oksidasi.

Polaritas molekul sangat menentukan sifat-sifat zat. Molekul polar berbalik ke arah satu sama lain dengan kutub yang bermuatan berlawanan, dan timbul ketertarikan timbal balik di antara mereka. Oleh karena itu, zat yang dibentuk oleh molekul polar memiliki titik leleh dan titik didih yang lebih tinggi daripada zat yang molekulnya non-polar.

Cairan yang molekulnya polar memiliki daya larut yang lebih tinggi. Selain itu, semakin besar polaritas molekul pelarut, semakin tinggi kelarutan senyawa polar atau ionik di dalamnya. Ketergantungan ini dijelaskan oleh fakta bahwa molekul polar pelarut, karena interaksi dipol-dipol atau ion-dipol dengan zat terlarut, berkontribusi pada dekomposisi zat terlarut menjadi ion. Misalnya, larutan hidrogen klorida dalam air, yang molekulnya polar, menghantarkan listrik dengan baik. Larutan hidrogen klorida dalam benzena tidak memiliki konduktivitas listrik yang cukup besar. Ini menunjukkan tidak adanya ionisasi hidrogen klorida dalam larutan benzena, karena molekul benzena bersifat nonpolar.

Ion, seperti medan listrik, memiliki efek polarisasi satu sama lain. Ketika dua ion bertemu, polarisasi timbal balik mereka terjadi, yaitu. perpindahan elektron dari lapisan terluar relatif terhadap inti. Polarisasi timbal balik ion tergantung pada muatan inti dan ion, jari-jari ion, dan faktor lainnya.

Dalam grup e.o. menurun.

Sifat logam dari unsur-unsur meningkat.

Unsur logam pada tingkat energi luar mengandung 1,2,3 elektron dan dicirikan oleh nilai potensial ionisasi yang rendah dan e.o. karena logam menunjukkan kecenderungan yang jelas untuk menyumbangkan elektron.
Unsur nonlogam memiliki energi ionisasi yang lebih tinggi.
Sebagai kulit terluar nonlogam diisi, jari-jari atom berkurang dalam periode. Pada kulit terluar, jumlah elektron adalah 4,5,6,7,8.

Polaritas ikatan kimia. Polaritas molekul dan ion

Polaritas ikatan kimia ditentukan oleh perpindahan ikatan pasangan elektron ke salah satu atom.

Ikatan kimia muncul karena redistribusi elektron dalam orbital valensi, menghasilkan konfigurasi elektronik yang stabil dari gas mulia, karena pembentukan ion atau pembentukan pasangan elektron yang sama.
Ikatan kimia dicirikan oleh energi dan panjang.
Ukuran kekuatan ikatan adalah energi yang dikeluarkan untuk memutuskan ikatan.
Sebagai contoh. H - H = 435 kJmol-1

Keelektronegatifan unsur atom
Elektronegativitas adalah sifat kimia atom, karakteristik kuantitatif dari kemampuan atom dalam molekul untuk menarik elektron ke dirinya sendiri dari atom unsur lain.
Keelektronegatifan relatif

Skala elektronegativitas relatif pertama dan paling terkenal adalah skala L. Pauling, diperoleh dari data termokimia dan diusulkan pada tahun 1932. Nilai elektronegativitas dari unsur fluor yang paling elektronegatif, (F) = 4.0, diambil secara sewenang-wenang sebagai titik referensi dalam hal ini. skala.

Unsur golongan VIII dari sistem periodik (gas mulia) memiliki elektronegativitas nol;
Batas bersyarat antara logam dan non-logam dianggap sebagai nilai elektronegativitas relatif sama dengan 2.

Keelektronegatifan unsur-unsur sistem periodik, sebagai suatu peraturan, meningkat secara berurutan dari kiri ke kanan di setiap periode. Dalam setiap kelompok, dengan beberapa pengecualian, elektronegativitas secara konsisten menurun dari atas ke bawah. Keelektronegatifan digunakan untuk mengkarakterisasi ikatan kimia.
Ikatan dengan perbedaan keelektronegatifan atom yang lebih kecil disebut ikatan kovalen polar. Semakin kecil perbedaan keelektronegatifan atom-atom yang membentuk ikatan kimia, semakin rendah derajat ionisitas ikatan ini. Perbedaan nol dalam elektronegativitas atom menunjukkan tidak adanya karakter ionik dalam ikatan yang dibentuk oleh mereka, yaitu, kovalensi murni.

Polaritas ikatan kimia, polaritas molekul dan ion
Polaritas ikatan kimia, karakteristik ikatan kimia, menunjukkan redistribusi kerapatan elektron di ruang dekat inti dibandingkan dengan distribusi awal kerapatan ini di atom netral yang membentuk ikatan ini.

Hampir semua ikatan kimia, kecuali ikatan dalam molekul homonuklear diatomik, bersifat polar sampai derajat tertentu. Biasanya ikatan kovalen bersifat polar lemah, ikatan ion bersifat polar kuat.

Sebagai contoh:
kovalen non-polar: Cl2, O2, N2, H2, Br2

kovalen polar: H2O, SO2, HCl, NH3, dll.

Beras. 32. Skema molekul polar dan non-polar: a - molekul polar; molekul b-non-polar

Dalam molekul apa pun ada partikel bermuatan positif - inti atom, dan partikel bermuatan negatif - elektron. Untuk setiap jenis partikel (atau, lebih tepatnya, muatan), seseorang dapat menemukan titik yang seolah-olah menjadi "pusat gravitasi listrik" mereka. Titik-titik ini disebut kutub molekul. Jika dalam sebuah molekul pusat gravitasi listrik dari muatan positif dan negatif bertepatan, molekul tersebut akan menjadi non-polar. Misalnya, molekul H 2 dan N 2 yang dibentuk oleh atom identik, di mana pasangan elektron yang sama dimiliki oleh kedua atom, serta banyak molekul yang dibangun secara simetris dengan ikatan atom, misalnya metana CH 4, CCl 4 tetraklorida .

Tetapi jika molekul dibangun secara asimetris, misalnya, terdiri dari dua atom heterogen, seperti yang telah kita katakan, pasangan elektron yang sama dapat sedikit banyak bergeser ke arahsalah satu atom. Jelas, dalam hal ini, karena distribusi muatan positif dan negatif yang tidak merata di dalam molekul, pusat gravitasi listriknya tidak akan bertepatan dan molekul polar akan diperoleh (Gbr. 32).

Molekul polar adalah

Molekul polar adalah dipol. Istilah ini secara umum menunjukkan sistem netral apa pun, yaitu, sistem yang terdiri dari muatan positif dan negatif yang didistribusikan sedemikian rupa sehingga pusat gravitasi listriknya tidak bertepatan.

Jarak antara pusat gravitasi listrik mereka dan muatan lain (antara kutub dipol) disebut panjang dipol. Panjang dipol mencirikan derajat polaritas molekul. Jelas bahwa untuk molekul polar yang berbeda panjang dipol berbeda; semakin besar, semakin jelas polaritas molekulnya.

Beras. 33. Skema struktur molekul CO2 dan CS2

Dalam praktiknya, derajat kepolaran molekul tertentu ditentukan dengan mengukur apa yang disebut momen dipol molekul m, yang didefinisikan sebagai hasil kali panjang dipol aku pada muatan tiangnya e:

t =aku e

Nilai momen dipol dikaitkan dengan sifat-sifat zat tertentu dan dapat ditentukan secara eksperimental. Urutan besarnya t selalu 10 -18, karena muatan listrik

tahta adalah 4,80 10 -10 unit elektrostatik, dan panjang dipol adalah nilai yang sama dengan diameter molekul, yaitu 10 -8 cm. Di bawah ini adalah momen dipol molekul beberapa zat anorganik.

Momen dipol beberapa zat

t 10 18

. . . .. …….. 0

Air……. 1.85

. . . ………..0

Hidrogen klorida……. 1.04

Karbon dioksida …….0

bromida. …… 0,79

Karbon disulfida ………… 0

Hidrogen iodida …… .. 0,38

Hidrogen sulfida………..1.1

Karbon monoksida……. 0,11

Sulfur dioksida. . . ……1.6

Asam hidrosianat …… ..2.1

Menentukan nilai momen dipol memungkinkan kita untuk menarik banyak kesimpulan menarik mengenai struktur berbagai molekul. Mari kita lihat beberapa temuan ini.

Beras. 34. Skema struktur molekul air

Seperti yang diharapkan, momen dipol molekul hidrogen dan nitrogen adalah nol; molekul zat inisimetris dan, oleh karena itu, muatan listrik di dalamnya didistribusikan secara merata. Tidak adanya polaritas dalam karbon dioksida dan karbon disulfida menunjukkan bahwa molekul mereka juga dibangun secara simetris. Struktur molekul zat ini secara skematis ditunjukkan pada Gambar. 33.

Agak tidak terduga adalah adanya momen dipol yang agak besar di dekat air. Karena rumus untuk air mirip dengan rumus untuk karbon dioksida

dan karbon disulfida, orang akan berharap bahwa molekulnya akan dibangun dengan cara yang samasimetris, seperti molekul CS2 dan CO2.

Namun, mengingat polaritas molekul air (polaritas molekul) yang terbentuk secara eksperimental, asumsi ini harus dibuang. Saat ini, struktur asimetris dikaitkan dengan molekul air (Gbr. 34): dua atom hidrogen terhubung ke atom oksigen sedemikian rupa sehingga ikatannya membentuk sudut sekitar 105 °. Susunan inti atom yang serupa terdapat pada molekul lain dari jenis yang sama (H 2 S, SO 2) yang memiliki momen dipol.

Polaritas molekul air menjelaskan banyak sifat fisiknya.