Hvorfor er CHCl3 et polært molekyl?


Beste svaret

Et molekyl er polært når det er en asymetrisk fordeling av elektrondensitet i molekylet som resulterer i en permanent elektrisk dipol. Dette skjer normalt når polare kovalente bindinger er arrangert asymmetrisk rundt det sentrale atomet i molekylet.

I CHCl3 er den molekylære formen tetrahedral, noe som betyr at H- og de tre Cl-atomene vil okkupere toppunktene til en trekant basert pyramide rundt det sentrale C-atomet.

Alle disse bindingene er polare (CH bare veldig lite).

Så la oss forestille oss at de 3 Cl-atomene opptar de 3 toppunktene ved bunnen av pyramiden, mens H-atomet opptar toppunktet på toppen av pyramiden.

CH-bindingen vil se at elektrondensiteten skifter litt mot C-atomet i sentrum av molekylet (C har høyere elektronegativitet enn H).

De tre C-Cl-bindingene vil se elektrontettheten skifte fra C-atomet mot Cl-atomene rundt bunnen av pyramiden (Cl har høyere elektronegativitet enn C). / p>

Resultatet vil se en nettoforskyvning i elektrontetthet mot basen av tetraeder (Cl-atomer), noe som resulterer i en delvis ladning på den siden av molekylet og en delvis + ladning på toppen av tetraeder (H-atom). Derfor er molekylet polært.

Svar

Tetraklormetan (CCl4) består av ikke-polare molekyler som interagerer via dispersjonskrefter, mens triklormetan (CHCl3) består av polare molekyler som interagerer via permanent dipol -permanente dipol (pd-pd) interaksjoner.

For å svare på dette spørsmålet enkelt, har CCl4 et høyere kokepunkt enn CHCl3 fordi dispersjonskreftene i CCl4 er omfattende nok til å være sterkere enn pd-pd-interaksjoner i CHCl3.

Nå vet jeg at lærebøker alltid sier at den generelle tommelfingerregel er at pd-pd-interaksjoner er sterkere enn dispersjonskrefter. Det er imidlertid mange unntak fra denne tommelfingerregel, og dette skyldes de forskjellige andre faktorene som påvirker den totale styrken av intermolekylære krefter.

Noen av faktorene som påvirker den generelle styrken til intermolekylære krefter. krefter er listet opp nedenfor:

  • Styrken på hver intermolekylær interaksjon (dvs. hva lærebøker sier om en hydrogenbinding> en pd-pd interaksjon> en spredningskraft)
  • Omfanget av intermolekylære interaksjoner (Forestill deg intermolekylære interaksjoner som «bindinger» mellom molekyler, hvor mange av slike «bindinger» som kan dannes mellom to molekyler. Jeg vil utdype dette nedenfor)
  • Termodynamiske endringer som entropi (forklart i detalj i noen av de andre svarene)
  • Etc

Sammenligning av CCl4 og CHCl3, CCl4 har en finere / mer symmetrisk form. Derfor kan vi forvente at pakningen blir mer kompakt. Dette vil bety at det i en prøve av CCl4 uten tvil vil være et større overflateareal for kontakt mellom to molekyler av CCl4. Et større kontaktflate ville da muliggjøre dannelse av mer omfattende intermolekylære interaksjoner.

Så i CCl4, selv om styrken til hver intermolekylær interaksjon er svakere sammenlignet med CHCl3, er omfanget av intermolekylær interaksjon i CCl4 langt overstiger det i CHCl3 slik at den totale styrken av intermolekylære interaksjoner i CCl4 er sterkere enn den i CHCl3.

For å sette denne forklaringen i perspektiv, vises en beregning ved bruk av vilkårlige verdier nedenfor:

Styrke av en spredningskraft = 4 Styrke av en pd-pd interaksjon = 7 [Fordi pd-pd-interaksjon er sterkere enn spredningskraft]

Maks. Nei. av intermolekylære «bindinger» mellom to molekyler CCl4 = 50 Maks. Nei. av intermolekylære «bindinger» mellom to molekyler av CHCl3 = 25 [Fordi CCl4 kan pakkes mer kompakt]

Total styrke for intermolekylære «bindinger» mellom to molekyler av CCl4 = 50×4 = 200 Total styrke for intermolekylære «bindinger ”Mellom to molekyler av CHCl3 = 25×7 = 175

Håper dette forklarer ting tydelig.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *