Varför är CHCl3 en polär molekyl?


Bästa svaret

En molekyl är polär när det finns en asymetrisk fördelning av elektrondensiteten i molekylen som resulterar i en permanent elektrisk dipol. Detta inträffar normalt när polära kovalenta bindningar är asymmetriskt anordnade runt den centrala atomen i molekylen.

I CHCl3 är den molekylära formen tetraedral, vilket innebär att H- och de tre Cl-atomerna kommer att uppta topparna i en triangulär baserad pyramid runt den centrala C-atomen.

Alla dessa bindningar är polära (CH bara mycket svagt så).

Så låt oss föreställa oss att de 3 Cl-atomerna upptar de tre hörnpunkterna vid basen av pyramiden, medan H-atomen upptar toppunkten på toppen av pyramiden.

CH-bindningen skulle se att elektrondensiteten förskjuts något mot C-atomen i mitten av molekylen (C har högre elektronegativitet än H).

De tre C-Cl-bindningarna skulle se elektrontätheten förskjutas bort från C-atomen mot Cl-atomerna runt basen av pyramiden (Cl har högre elektronegativitet än C). / p>

Resultatet skulle se en nettoförskjutning i elektrontätheten mot tetraederns bas (Cl-atomer) vilket resulterar i en partiell laddning på den sidan av molekylen och en partiell + laddning på toppen av tetraedern (H-atomen). Därför är molekylen polär.

Svar

Tetraklormetan (CCl4) består av icke-polära molekyler som interagerar via dispersionskrafter, medan triklormetan (CHCl3) består av polära molekyler som interagerar via permanent dipol -permanenta dipol (pd-pd) interaktioner.

För att besvara denna fråga enkelt har CCl4 en högre kokpunkt än CHCl3 eftersom dispersionskrafterna i CCl4 är omfattande tillräckligt för att vara starkare än pd-pd-interaktioner i CHCl3.

Nu vet jag att läroböcker alltid säger att den allmänna tumregeln är att pd-pd-interaktioner är starkare än dispersionskrafter. Det finns dock många undantag från denna tumregel, och detta beror på de olika andra faktorer som påverkar den totala styrkan av intermolekylära krafter.

Några av de faktorer som påverkar den intermolekylära styrkan. krafter listas nedan:

  • Styrka för vardera intermolekylär interaktion (dvs vad läroböcker säger om en vätebindning> en pd-pd interaktion> en dispersionskraft)
  • Intermolekylära interaktioners omfattning (Tänk dig intermolekylära interaktioner som ”bindningar” mellan molekyler, hur många av sådana ”bindningar” kan bildas mellan två molekyler. Jag kommer att utarbeta detta nedan)
  • Termodynamiska förändringar såsom entropi (förklaras i detalj i några av de andra svaren)
  • Etc

Jämförelse av CCl4 och CHCl3, CCl4 har en snyggare / mer symmetrisk form. Därför kan vi förvänta oss att förpackningen blir mer kompakt. Detta skulle innebära att i ett prov av CCl4 skulle det utan tvekan finnas en större ytarea för kontakt mellan två molekyler av CCl4. En större yta för kontakt skulle då möjliggöra bildandet av mer omfattande intermolekylära interaktioner.

Så i CCl4, även om styrkan för varje intermolekylär interaktion är svagare jämfört med CHCl3, är omfattningen av intermolekylär interaktion i CCl4 överstiger långt det i CHCl3 så att den totala styrkan för intermolekylära interaktioner i CCl4 är starkare än den i CHCl3. p> Styrka för en spridningskraft = 4 Styrka för en pd-pd-interaktion = 7 [Eftersom pd-pd-interaktion är starkare än dispersionskraft]

Max. Nej. av intermolekylära ”bindningar” mellan två molekyler av CCl4 = 50 Max. Nej. av intermolekylära ”bindningar” mellan två molekyler av CHCl3 = 25 [Eftersom CCl4 kan packas mer kompakt]

Total styrka av intermolekylära ”bindningar” mellan två molekyler av CCl4 = 50×4 = 200 Total styrka av intermolekylära ”bindningar ”Mellan två molekyler CHCl3 = 25×7 = 175

Hoppas att detta förklarar saker tydligt.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *