Pourquoi CHCl3 est-il une molécule polaire?


Meilleure réponse

Une molécule est polaire quand il y a une distribution asymétrique de la densité électronique au sein de la molécule qui se traduit par un dipôle électrique permanent. Cela se produit normalement lorsque les liaisons covalentes polaires sont disposées asymétriquement autour de latome central de la molécule.

Dans CHCl3, la forme moléculaire est tétraédrique, ce qui signifie que les atomes H et les trois atomes Cl occuperont les sommets dun triangle pyramide basée autour de latome central C.

Toutes ces liaisons sont polaires (CH très légèrement).

Imaginons donc que les 3 atomes Cl occupent les 3 sommets à la base de la pyramide, tandis que latome H occupe le sommet au sommet de la pyramide.

La liaison CH verrait la densité électronique se déplacer légèrement vers latome C au centre de la molécule (C a une électronégativité plus élevée que H).

Les trois liaisons C-Cl verraient la densité électronique séloigner de latome C vers les atomes Cl autour de la base de la pyramide (Cl a une électronégativité plus élevée que C).

Le résultat verrait un déplacement net de la densité électronique vers la base du tétraèdre (atomes Cl) résultant en une charge partielle de ce côté de la molécule et une charge partielle + sur le dessus du tétraèdre (atome H). Par conséquent, la molécule est polaire.

Réponse

Le tétrachlorométhane (CCl4) est constitué de molécules non polaires interagissant via des forces de dispersion, tandis que le trichlorométhane (CHCl3) est constitué de molécules polaires interagissant via un dipôle permanent -interactions dipolaires permanentes (pd-pd).

Pour répondre simplement à cette question, CCl4 a un point débullition plus élevé que CHCl3 car les forces de dispersion dans CCl4 sont étendues assez pour être plus fort que les interactions pd-pd dans CHCl3.

Maintenant, je sais que les manuels disent toujours que la règle générale est que les interactions pd-pd sont plus fortes que les forces de dispersion. Il existe cependant de nombreuses exceptions à cette règle empirique, et cela est dû aux divers autres facteurs qui affectent la force globale des forces intermoléculaires.

Certains des facteurs qui affectent la force globale de lintermoléculaire les forces sont listées ci-dessous:

  • Force de chaque interaction intermoléculaire (cest-à-dire ce que les manuels disent dune liaison hydrogène> un pd-pd interaction> une force de dispersion)
  • Extensivité des interactions intermoléculaires (imaginez les interactions intermoléculaires comme des «liaisons» entre molécules, combien de ces «liaisons» peuvent être formées entre deux molécules. Je développerai ce point ci-dessous)
  • Changements thermodynamiques tels que lentropie (expliqués en détail dans certaines des autres réponses)
  • Etc

En comparant CCl4 et CHCl3, CCl4 a un forme plus jolie / plus symétrique. Par conséquent, on peut sattendre à ce que son emballage soit plus compact. Cela signifierait que dans un échantillon de CCl4, il y aurait sans doute une plus grande surface de contact entre deux molécules de CCl4. Une plus grande surface de contact permettrait alors la formation dinteractions intermoléculaires plus étendues.

Donc dans CCl4, même si la force de chaque interaction intermoléculaire est plus faible par rapport à CHCl3, létendue de linteraction intermoléculaire dans CCl4 dépasse de loin celle de CHCl3 de sorte que la force globale des interactions intermoléculaires dans CCl4 est plus forte que celle de CHCl3.

Pour mettre cette explication en perspective, un calcul utilisant des valeurs arbitraires est présenté ci-dessous:

Force de une force de dispersion = 4 Force de une interaction pd-pd = 7 [Parce que linteraction pd-pd est plus forte que la force de dispersion]

Max. non. de «liaisons» intermoléculaires entre deux molécules de CCl4 = 50 Max. non. de «liaisons» intermoléculaires entre deux molécules de CHCl3 = 25 [Parce que CCl4 peut être compacté]

Force globale des «liaisons» intermoléculaires entre deux molécules de CCl4 = 50×4 = 200 Force globale des «liaisons» intermoléculaires ”Entre deux molécules de CHCl3 = 25×7 = 175

Jespère que cela explique clairement les choses.

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