teraz, gdy już wiemy, jak rysować struktury kropkowe i wiemy, jak przewidywać kształty cząsteczek, użyjmy tych szczytów do analizy polaryzacji cząsteczek, używając tzw. momentu dipolowego. Aby więc wyjaśnić, czym jest moment dipolowy, przyjrzyjmy się tej sytuacji po prawej stronie, gdzie mamy dodatnio naładowany proton w pewnej odległości od anegatywnie naładowanego elektronu. I powiedzmy, że są rozdzielone przez odległość D., Wiemy, że Proton i elektron mają taką samą wielkość ładunku, więc oba mają wielkość ładunku q równą 1,6 razy 10 do ujemnej 19. Oczywiście proton miałby dodatnio naładowane Q, więc zróbmy z niego dodatnio naładowane Q. a elektron miałby ujemnie naładowane Q, w ten sposób. Jeśli mielibyśmy obliczyć moment dipolowy, definicja momentu dipolowego, symbolizowanego przez grecką literę mu, moment dipolowy jest równa wielkości tego ładunku, Q, razy odległości między tymi ładunkami, d. więc mu jest równe Q razy d., I w tym filmiku nie będziemy się zajmować matematyką, ale jeśli miałbyś iść dalej i zrobić te obliczenia, skończyłbyś z jednostkami Debyesa. Więc dostaniesz numer, a ten numer będzie w Debyes tutaj. Więc bardziej interesuje nas analiza momentu dipolowego pod względem struktury cząsteczkowej, więc spójrzmy na strukturę kropkową dla HCl. Więc jeśli spojrzę na ten balans kowalencyjny między wodorem i chlorem, wiem, że to wiązanie kowalencyjne składa się z dwóch elektronów., Chlor jest bardziej energooszczędny niż wodór, co oznacza, że te dwa elektrony zostaną przyciągnięte do chloru. / Align = „left” / Strzałki wskazują kierunek ruchu elektronów, więc te elektrony w Kolorze Żółtym będą poruszać się bliżej chloru. Więc chlor będzie geta trochę więcej gęstości elektronów wokół niego, a więc reprezentujemy, że z częściowym ładunkiem. Więc robimy tutaj małą deltę, i jest to częściowo legalne, ponieważ ma wzrost gęstości elektronu, jeden sposób myślenia o tym., A ponieważ Wodór traci trochę gęstości elektronów, traci trochę ujemnego ładunku, a więc jest częściowo dodatni. / Align= „left” / Ustalamy więc sytuację, w której polaryzujemy cząsteczkę. Więc ta część cząsteczkowa po prawej stronie zwiększa elektrondowalność, a więc jest to nasza częściowa negatywna strona. To jeden Polak. A ta druga strona tutaj traci pewną gęstość elektronów, więc jest częściowo dodatnia, więc mamy ją w ten sposób. Więc to jest miejsce, w którym pojawia się znak zastępczy., Możesz pomyśleć o tej strzałce, o tym małym pozytywnym znaku dającym Ci rozkład ładunku w tej cząsteczce. I tak macie te dwa bieguny, biegun dodatni i biegun ujemny. Jeśli myślisz, że te dwa bieguny mają środek masy, możesz mieć odległość między nimi i możesz obliczyć dipoloment dla tej cząsteczki. I tak, kiedy obliczysz moment dipolowy dla HCl, mu okazuje się być równe maksymalnie 1,11 Debyesa. I tak mamy Wiązanie apolaryzowane, i mamy spolaryzowaną cząsteczkę. I dlatego możemy powiedzieć, że HCl jest stosunkowo polarny., Ma moment dipolowy. Więc to jest rodzaj jak myśleć o analizie tych cząsteczek. Zróbmy jeszcze jeden. Zróbmy dwutlenek węgla. Wiem, że cząsteczka CO2 jest liniowa, więc po narysowaniu struktury Dota uzyskasz liniowy kształt, co będzie ważne, gdy spróbujemy odczytać moment dipolowy. Jeśli przeanalizuję elektrony w tym wiązaniu węgiel-tlen, czyli mamy wiązanie podwójne między węglem a tlenem, tlen jest bardziej elektronowy niż węgiel. Tlen spróbuje zbliżyć te elektrony do siebie., I tak dalej rysujemy naszą strzałkę lub wektor skierowany w prawo tutaj. Więc mamy tu problem z bonddipole. Po lewej mamy tę samą sytuację. Tlen jest bardziej elektronowy niż węgiel, więc te elektrony będą przyciągane bliżej tego tlenu. Więc rysujemy kolejną strzałkę lubinny wektor w tym przypadku. Więc nawet jeśli mamy te dipole wiązania, jeśli pomyślimy o tej cząsteczce jako liniowej-i widzimy, że mamy te dwa wektory, które są równe wielkości, ale w przeciwnym kierunku-te dwa wektory zostaną anulowane., I dlatego nie spodziewaliśmy się, że dla cząsteczki będzie moment dipolowy. Nie ma tu moleculardipole. Więc mu okazuje się być równe 0. Uproszczone myślenie o tym byłoby jak przeciąganie liny. Masz naprawdę silne Atomy, te tlenki, ale są równie silne. A jeśli ciągną z równą siłą w przeciwnych kierunkach, to się wycofają. Więc poszczególne wiązania anulują się, więc nie ma ogólnego dipolemomentu dla tej cząsteczki. A dwutlenek węgla uważa się za niepolarny. Przeanalizujmy cząsteczkę wody tutaj po prawej., Więc elektrony w tym wiązaniu kowalencyjnym pomiędzy wodorem i tlenem, tlen jest bardziej elektronowy niż wodór, więc te elektrony zostaną przyciągnięte bliżej tlenu. To samo jest z tym Bondem tutaj. I mamy też samotne pary elektronów na naszym atomie centralnym do myślenia. I to oczywiście ma na celu zwiększenie gęstości elektronów w tym kierunku dla tej samotnej pary i w tym kierunku dla tej jednej pary. I tak, mimo że wiemy, że geometria cząsteczki wody jest wygięta, to i tak na tej dwuwymiarowej powierzchni można to przedstawić., Jeśli użyjesz molymodsetu, zobaczysz, że Twój dipoloment sieciowy będzie skierowany w górę w tym przypadku. I tak poszczególne dipole będą dodawane, aby dać ci dipol amolekularny, w tym przypadku skierowany do góry, i dlatego będziesz miał moment dipolowy związany z cząsteczką wody. Więc mu okazuje się być około 1,85 i możemy uznać, że woda jest cząsteczką polarną. Zróbmy jeszcze dwa przykłady. Tak więc po lewej stronie znajduje się CCl4 lub tetrachlorek węgla., I tak widać, że mamy tutaj węgiel związany z chlorem, a ponieważ jest to linia prosta, oznacza to w planie strony. Wiemy więc, że geometria jest czworościenna wokół tego węgla, więc przeanalizujmy to również. Więc mam tu zaklinowanie, co oznacza, że ten chlor leci na Ciebie w kosmosie. A potem mam myślenie, że ten chlor oddala się od Ciebie w kosmosie. Więc tak o tym myśleć, ale naprawdę znacznie łatwiej jest to zrobić za pomocą zestawu molymod., I widzisz, że jeśli jednak obrócisz tę cząsteczkę, będzie ona wyglądać tak samo we wszystkich kierunkach. Tak więc czworościenny podział czterech takich samych atomów wokół atomu centralnego, można odwrócić cząsteczkę. Zawsze będzie wyglądać tak samo w trzech wymiarach. I to jest naprawdę ważne, kiedy analizujesz dipolemoment dla tej cząsteczki. Więc zróbmy to. Zaczniemy od różnic w naszej elektroenergetyce. Więc jeśli spojrzę na to Wiązanie topcarbon-chlor … te dwa elektrony w tym wiązaniu topcarbon-chlor … chlor jest bardziej elektronowy niż węgiel., Więc moglibyśmy pomyśleć o tych elektronach, które są przyciągane bliżej chloryn. Pozwól, że użyję do tego Zielonego. Więc te dwa elektrony zmierzają w tym kierunku. I to samo dotyczy wszystkich chlorin. Chlor jest bardziej energooszczędny niż węgiel, więc możemy narysować te dipole dipolowe. Możemy narysować cztery z nich tutaj. W tym przypadku mamy cztery dipole, ale odwołają się w trzech wymiarach. Więc znowu, jest to jedna z możliwości wizualizacji na dwuwymiarowej powierzchni., Ale jeśli masz jeolecule przed sobą, to jest trochę łatwiej zobaczyć, że jeśli nadal obracać cząsteczkę, to wygląda tak samo. I tak te dipole jednostkowe anulują, nie ma momentu dipolowego dla tej cząsteczki, a więc mu jest równe 0. I spodziewalibyśmy się, że cząsteczka tetrachlorku węgla będzie niepolarna. Spójrzmy na przykład po prawej stronie, gdzie zastąpiliśmy Wodór jedną z chlorin. I tak teraz mamy CHCl3, czyli chloroform., Więc teraz, jeśli przeanalizujemy cząsteczkę-pomyślmy o tym wiązaniu tutaj-węgiel jest trochę bardziej elektronowy niż wodór, więc możemy pokazać elektrony w tym wiązaniu na Czerwono, poruszając tym razem węglem. I jeszcze raz, carbonversus chlor, chlor jest bardziej elektronowy, więc będziemy mieli dipolę wiązania w tym kierunku, co możemy zrobić dla wszystkich chloryn. I mam nadzieję, że w tym przypadku jest to trochę łatwiejsze do zobaczenia. W tym przypadku dipole wiązania indywidualnego połączą się, aby dać ci dipol sieciowy znajdujący się w kierunku w dół dla tej cząsteczki., Więc próbuję narysować dipol cząsteczkowy, dipol dla całej cząsteczki, idąc trochę w dół, jeśli chodzi o sposób, w jaki wyciąłem tę cząsteczkę. Więc skoro mamy tu Wodór, nie ma w tym przypadku siły wyższej, która zrównoważyłaby pociągnięcie w dół. I tak by ta cząsteczka miała moment dipolowy. I tak mu okazuje się być około 1,01 dla chloroformu, więc z pewnością jest bardziej polarny niż nasz przykład karbontetrachlorku.
Dodaj komentarz