극성 및 비극성 분자의 예

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분자의 극성을 이해하고 어떤 분자가 극성이고 그렇지 않은지 예측할 수 있는 능력은 기본 화학 학생이 개발해야 하는 기본 기술 중 하나입니다. 극성을 예측하면 녹는점 및 끓는점과 같은 물리적 특성과 한 화학물질이 다른 화학물질에 용해되는 정도를 이해할 수 있습니다.

분자의 극성은 전하가 구조 전체에 분포되는 방식과 관련이 있습니다. 분자는 순 쌍극자 모멘트를 가질 때 극성이며, 이는 분자의 한 부분이 더 높은 음전하 밀도를 갖는 반면 분자의 다른 부분은 더 높은 양전하 밀도를 가지므로 쌍극자를 발생시킨다는 것을 의미합니다. 이것이 바로 분자를 극성으로 만드는 것입니다.

간단히 말해, 극성 결합(쌍극자 모멘트가 있음)이 있고 이러한 결합의 쌍극자 모멘트가 서로 상쇄되지 않는 경우 분자는 극성이 됩니다. 반면에 분자는 극성 결합이 없거나 극성 결합이 있지만 쌍극자 모멘트가 취소되면 비극성 또는 비극성이 됩니다.

극성 및 비극성 결합

분자가 극성이 되려면 전기 음성도 차이가 0.4에서 1.7 사이인 원소 사이에 형성되는 일종의 공유 결합인 극성 결합이 있어야 합니다.

다음 표는 전기음성도에 따라 두 원자 사이에 형성될 수 있는 다양한 유형의 결합을 보여줍니다.

링크 유형 전기 음성도 차이
이온 결합 >1.7 NaCl; LiF
극성 결합 0.4에서 1.7 사이 오; HF; NH
비극성 공유 결합 <0.4 CH; IC
순수 또는 비극성 공유 결합 HH; 우; FF  

극성 결합의 몇 가지 예

CO 링크

극성 분자를 생성할 수 있는 극성 CO 결합의 예

CN 링크

극성 분자를 생성할 수 있는 CN 극성 결합의 예

C=O 결합

극성 분자를 생성할 수 있는 극성 C=O 결합의 예

극성 및 분자 기하학

극성 결합을 갖는다는 단순한 사실이 분자가 극성임을 보장하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 왜냐하면 이것이 일어나려면 분자 전체가 알짜 쌍극자 모멘트를 가져야 하기 때문입니다. 이러한 이유로 극성 여부를 결정하기 위해 분자를 분석할 때 분자 기하학을 고려해야 합니다. 이는 분자를 구성하는 모든 원자가 공간에서 배향되는 방식에 지나지 않습니다.

적용 사례: 물 분자

물 분자는 아마도 가장 친숙한 극성 분자일 것입니다. 그런데 왜 극성일까요? 첫째, 물 분자는 극성 결합인 두 개의 OH 공유 결합을 가지고 있습니다(즉, 쌍극자 모멘트를 가짐).

물과 알코올의 극성을 담당하는 극성 OH 결합의 예.

그러나 이산화탄소와 같은 다른 분자도 두 개의 극성 결합을 가지고 있지만 비극성입니다. 이것은 물 분자의 극성 뒤에 있는 두 번째 원인으로 이어집니다. 그것은 각진 기하학을 가지고 있습니다.

물 분자의 두 결합이 선형 분자처럼 정렬되어 있지 않고 기울어져 있다는 사실은 쌍극자 모멘트가 서로 상쇄되지 않도록 합니다.

다음 그림은 물 분자의 기하학과 순 쌍극자 모멘트가 있는지 여부를 결정하기 위해 쌍극자 모멘트의 벡터 합이 수행되는 방법을 보여줍니다.

극성 결정을 위한 쌍극자 모멘트 합산

쌍극자 모멘트의 합의 결과는 존재하는 가장 전기음성도가 큰 원소인 산소를 가리키는 분자의 중심을 통과하는 순 쌍극자 모멘트를 제공합니다.

물은 극성 분자입니다.

극성 분자의 예

극성 분자에 의해 형성되는 다양한 화합물이 있습니다. 다음은 그 중 일부에 대한 짧은 목록입니다.

분자 공식 극성 결합
에틸 아세테이트 채널 3 코치 2 채널 3 CO; 씨=오
아세톤 (CH3 ) 2C = O 씨=오
아세토니트릴 CH3CN _ _ CN
아세트산 CH3COOH _ _ CO; C=O 및 OH
_ _
암모니아 NH3_ _ NH
디메틸포름아미드 ( CH3 ) 2NCHO _ C=O; CN
디메틸 설폭사이드 ( CH3 ) 2SO_ _ Y=O
이산화황 SO2_ _ Y=O
에탄올 CH3CH2 _ _ CO; 우
페놀 C6H5 _ _ CO; 우
이소프로판올 (CH3) 2CH –OH CO; 우
메탄올 CH3 OH CO; 우
메틸아민 CH3NH2 _ _ _ CN; NH
n-프로판올 CH3CH2CH2 – _ _ _ _ CO; 우
황화수소 H2S _ _

비극성 또는 비극성 분자의 예

극성 분자가 많은 것처럼 무극성 분자도 많습니다. 우선, 가장 순수한(최소 극성) 공유 결합을 가진 분자는 동핵 이원자 요소입니다.

분자 공식
분자 브롬 br 2
분자 염소 2
분자 불소 F2_ _
분자 수소 h2_ _
분자 질소 # 2
분자 산소 또는 2
분자 요오드 나는 2

이러한 종 외에도 여전히 비극성 또는 비극성인 다른 더 복잡한 분자의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

분자 공식
아세틸렌 C2H2_ _ _ _
벤젠 C6H6 _ _ _
시클로헥산 6 시간 12
디메틸에테르 ( CH3 ) 2O_ _
이산화탄소 이산화탄소 _
에탄 C2H6 _ _ _
에틸 에테르 ( CH3CH2 ) 2O _ _ _
에틸렌 C2H4 _ _ _
헥산 6 시간 14
메탄 채널 4
사염화탄소 CCI 4
톨루엔 C6H5CH3 _ _ _ _ _
자일 렌 C6H4 ( CH3 ) 2 _ _ _

마지막으로, 다른 무극성 종은 비활성 가스(헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤 및 크세논)에 해당하지만 이들은 분자가 아닌 단원자 요소입니다. 결합이 없기 때문에 극성이 될 수 없으므로 완전히 비극성입니다.

참조

캐리, F., & 줄리아노, R. (2014). 유기화학 (9 .). 스페인 마드리드: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Chang, R., & Goldsby, KA (2012). 화학, 11판 (11판). 뉴욕주 뉴욕시: McGraw-Hill Education.

분자 구조와 극성. (2020년 10월 30일). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1858 에서 가져옴

분자간 힘. (2020년 10월 30일). https://espanol.libretexts.org/@go/page/1877 에서 가져옴

Smith, MB, & March, J. (2001). 3월의 Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5판 (5판). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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