Miért a CHCl3 poláros molekula?


Legjobb válasz

A molekula akkor poláros, ha a molekulán belül az elektronsűrűség aszimmetrikus eloszlása ​​van, ami állandó elektromos dipólust eredményez. Ez általában akkor fordul elő, amikor a poláris kovalens kötések aszimmetrikusan vannak elrendezve a molekula központi atomja körül.

CHCl3-ban a molekula alakja tetraéderes, vagyis a H és a három Cl atom elfoglalja a háromszög csúcsait. alapú piramis a központi C atom körül.

Mindezek a kötések polárisak (CH csak nagyon enyhén).

Tehát képzeljük el, hogy a 3 Cl atom elfoglalja a 3 csúcsot a piramis tövében, míg a H atom elfoglalja a csúcsot a piramis tetején.

A CH kötés azt látná, hogy az elektron sűrűsége kissé elmozdul a molekula közepén lévő C atom felé (C nagyobb elektronegativitású, mint H).

A három C-Cl kötésnél az elektron sűrűsége eltolódna a C atomtól a Cl atomok felé a piramis alapja körül (Cl nagyobb elektronegativitással rendelkezik, mint C).

Az eredmény az elektronsűrűség nettó elmozdulását eredményezné a tetraéder (Cl-atomok) bázisa felé, ami részleges töltést eredményezne ezen az oldalon. molekula és a tetraéder (H atom) tetején lévő részleges + töltés. Ezért a molekula poláris. -permanent dipól (pd-pd) kölcsönhatások.

A kérdés egyszerű megválaszolásához a CCl4 magasabb forráspontú, mint a CHCl3, mert a diszperziós erők a CCl4-ben nagyok elég ahhoz, hogy erősebb legyen, mint a pd-pd kölcsönhatások a CHCl3-ban.

Most már tudom, hogy a tankönyvek mindig azt mondják, hogy az általános szabály az, hogy a pd-pd kölcsönhatások erősebbek, mint a diszperziós erők. Ennek az ökölszabálynak azonban sok kivétele van, és ez annak köszönhető, hogy számos más tényező befolyásolja a molekulák közötti erők teljes erősségét.

Néhány tényező, amely befolyásolja az intermolekuláris erők teljes erősségét az erőket az alábbiakban soroljuk fel:

  • mindegyik intermolekuláris interakció erőssége (azaz mit mondanak a tankönyvek egy hidrogénkötésről> egy pd-pd interakció> egy diszperziós erő)
  • Az intermolekuláris interakciók kiterjedtsége (Képzeljük el az intermolekuláris interakciókat a molekulák közötti „kötésekként”, hány ilyen „kötés” alakulhat ki két molekula között. Ezt alább részletezem)
  • Termodinamikai változások, mint például az entrópia (részletesen elmagyarázzák néhány más válaszban)
  • stb.

A CCl4 és a CHCl3 összehasonlításával a CCl4 rendelkezik egy szebb / szimmetrikusabb alak. Ezért várható, hogy a csomagolása kompaktabb lesz. Ez azt jelentené, hogy a CCl4 mintájában vitathatatlanul nagyobb a felület érintkezési területe a CCl4 két molekulája között. A nagyobb érintkezési felület lehetővé tenné a kiterjedtebb intermolekuláris interakciók kialakulását.

Tehát a CCl4-ben, annak ellenére, hogy az egyes intermolekuláris interakciók erőssége gyengébb a CHCl3-hoz képest, az intermolekuláris interakciók kiterjedtsége a CCl4-ben messze meghaladja a CHCl3-ban mért értéket, így az intermolekuláris kölcsönhatások teljes ereje a CCl4-ben erősebb, mint a CHCl3-nál.

Ennek a magyarázatnak a perspektívája érdekében az alábbiakban tetszőleges értékeket használó számítás látható:

egy diszperziós erő = 4 egy pd-pd interakció = 7 erőssége [Mivel a pd-pd kölcsönhatás erősebb, mint a diszperziós erő]

Max. nem. intermolekuláris „kötések” két molekula között CCl4 = 50 Max. nem. két molekula közötti intermolekuláris „kötés” CHCl3 = 25 [Mivel a CCl4 kompaktabban csomagolható]

Két CCl4 molekula közötti intermolekuláris „kötések” összerőssége = 50×4 = 200 Az intermolekuláris „kötések teljes erőssége ”Két CHCl3 = 25×7 = 175 molekula között

Remélem, hogy ez világosan megmagyarázza a dolgokat.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük