메탄 (ch 4 )는 비극성 입니다 단일 탄소 원자 및 4 개의 수소 원자로 구성된 탄화수소 화합물. 탄소와 수소 사이의 전기 성분의 차이가 편광 화학 결합을 형성하기에 충분히 크지 않기 때문에 메탄은 비극성이다.
.탄소와 수소의 ΔEN은 ~ 0.35이며, 너무 약해서 진정한 극성 결합으로 간주됩니다. 메탄은 비극성이 아니기 때문에 분자에 걸쳐 균질 한 전하가 있습니다.
흥미롭게도, C -H 결합이 극성이더라도 메탄은 여전히 입니다 비극성 분자가 되십시오. 메탄은 사면체 분자이며 기하학적으로 대칭이므로 회전하는 방법에 관계없이 동일하게 보입니다. C-H 결합이 극성 인 경우, 3 차원 공간에서의 결합의 위치는 각 결합에서 부분 전하를 취소하여 전체 분자를 비극성으로 만듭니다. 결합의 대칭은 각 전하 벡터가 다른 전하 벡터에 의해 취소되어 분자에 0의 전체 극성을 제공한다는 것을 의미합니다.
.간단히 말하면서
극성 분자는 분자에 대한 전자 분포에 순차가있는 분자이다. 이러한 순 차이로 인해 극성 분자는 부분 전하가 있습니다. 분자가 극지인지 여부는 결합 된 요소의 전기성에 달려 있습니다. 모든 요소는 전기성이 있습니다. 그 요소가 전자에 대해 얼마나 "배가 고픈 지에 대한 척도.
일반적으로, 주기성 테이블의 왼쪽에있는 요소는 전기성이 낮은 반면, 오른쪽의 요소는 전기성이 높은 (전기 성분이 0 인 그룹 8 고귀한 가스 제외). 불소는 가장 높은 전기성을 가지며 EN =4를 갖는 것으로 정의됩니다. 다른 모든 전기 성분은 상대적 척도로 계산되며 불소는 기준선 비교입니다.
극성 또는 화학적 결합은 결합 된 요소의 전기성의 차이에 의해 결정된다. 동일한 전기 성분을 갖는 요소는 완전히 비극성 결합을 형성합니다. ΔEN ≥ 2 2를 갖는 요소는 완전히 극성이며, 이온 결합이라고 불리는 더 정확하게 불린다. 따라서 "극지 본드"라는 용어는 대부분 ΔEN =0.3–1.7을 갖는 공유 결합 요소를 위해 예약되어 있습니다.
극성 결합이있는 분자에서, 더 전기 음성 요소는 분자의 구성 요소를 불평등하게 풀어 줄 것이다. 따라서, 전자는보다 전기 음성 요소를 향해 경향이 있으며, 분자에 걸쳐 전하가 고르지 않은 분포를 만듭니다. 이 불평등 한 분포는 분자를 가로 지르는 쌍극자 모멘트로 나타나며, 더 전기 음성 원자에 국한된-부분 전하 및 덜 전기 음성 원자에 국한된 A + 전하. 반대로, 비극성 분자는 비극성 결합을 함유하는 분자이거나 분자의 기하학적 구조는 극성 결합을 취소한다.
극성/비극성 화합물의 예
간단한 예를 위해, 물은 2 개의 수소 원자와 단일 산소 원자로 만들어진 극성 화합물입니다. 산소는 수소보다 전기 음성이므로 산소 원자는 분자의 전자에서 더 강하게 당겨집니다. 결과적으로, 물 분자는 부분 전하를 가지며, 산소 원자 주위에 - 하전 된 끝이 국소화되고 각 수소 원자 주위에 2 + 하전 끝이 국소화된다. 물의 극성은 다수의 물리적 특성을 설명합니다.
비극성 분자의 예는 탄소 이황화 (CS <서브> 2 입니다. ). 이황화 탄소는 선형 원자 구조의 단일 탄소 원자에 이중 결합 된 2 개의 황 원자로 만들어진다. 탄소와 황. 탄소와 황은 전기 음성 값이 2.5이므로 전자에서 동일하게 당기고 그 사이의 결합은 비극성입니다.
비극성 분자의 또 다른 예는 유기 화합물 벤젠 입니다. 이는 각각 수소 원자에 결합 된 6 개의 탄소 원자 고리로 구성됩니다. 벤젠은 대칭 구조와 C-H 결합의 낮은 극성으로 인해 비극성입니다. 탄소와 수소의 전기 음성 차이는 무시할 수 있으며 벤젠 분자의 대칭 기하학은 다른 결합에 의해 작은 차이가 취소 될 수 있도록합니다.
분자 기하학 및 극성
화합물이 극성 결합을 갖는 것이 반드시 전체 분자가 극성이라는 것을 의미하지는 않습니다. 예를 들어 테트라 클로라이드 탄소 (CCL <서브> 4 를 고려하십시오 ). 탄소 테트라 클로라이드는 사면체 구조에서 4 개의 염소 원자로 둘러싸인 단일 탄소 원자로 구성됩니다. 염소는 탄소보다 전기 음성이기 때문에 C -CL 결합은 실제로 극성입니다. 그럼에도 불구하고, 탄소 테트라 클로라이드는 비극성 분자이다.
탄소 테트라클로라이드가 비극성 인 이유는 분자 구조 때문입니다. 각 염소 원자는 중앙 탄소 원자 주위에 위치하고 있습니다. 각각의 극성 C -CL 결합의 정확한 위치는 각 염소 원자가 탄소 원자의 전자를 동일한 당기기를 발휘하여 염소 원자의 당김이 서로를 취소합니다. 유사하게, 이산화탄소에서 (Co 2 ), C-O 결합이 극성이지만, 이산화탄소의 선형 구조는 각각의 산소 원자가 탄소 원자에서 동일한 풀을 발휘하여 전체 분자가 비극성이되도록한다. 이 규칙은 반대 방식으로 작동합니다. 비극성 결합을 갖는 분자는 그들의 구성 원자가 비대칭 기하학으로 배열된다면 여전히 극성 분자 일 수있다.
왜 ch 4 인가 극?
메탄은 집, 스토브, 온수기, 자동차, 로켓 등 여러 가지의 연료로 가장 일반적으로 사용되는 탄화수소입니다. 메탄은 유기 및 무기 과정에 의해 형성되는 자연적으로 발생하는 화합물입니다. 미생물 활성을 통한 유기 물질의 파괴는 지구의 지각에서 메탄과 고압 지질 활동을 생성합니다. 메탄은 실온에서 무색이며 무취 가스입니다. 메탄과 관련된 특징적인 "썩은 계란"냄새는 실제로 가스의 다른 화학 물질에서 비롯되며 일반적으로 안전 조치를 위해 첨가됩니다. 메탄은 가연성이 높고 연소 반응을위한 이상적인 반응물입니다.
앞에서 언급했듯이 메탄은 비극성입니다. 비극성은 비극성 C – H의 전체 정맥류 구조의 결과입니다. C – H 결합은 ΔEN =0.35를 가지므로 극성으로 간주되지 않습니다. 또한, 메탄은 대칭 사면체 구조로 배열되므로 C -H 결합의 약간의 극성이 다른 결합의 위치에 의해 취소됩니다.
.메탄은 비극성이기 때문에 다른 비극성 화합물을 용해시키는 데 유용합니다. 화학에는 "처럼 녹는 것처럼"최대 값이 있습니다. 따라서, 극성 화합물은 다른 극성 화합물을보다 쉽게 용해시키는 경향이 있고 비극성 화합물은 다른 비극성 화합물을 더 잘 용해시키는 경향이있다.
.화합물이 극성인지 비극성인지를 말하는 방법
주어진 화합물이 극 또는 비극성인지 여부를 예측하기 위해 취할 수있는 몇 가지 단계가 있습니다. 먼저, 화합물의 루이스 구조를 구성 할 수 있습니다. 루이스 구조는 화합물에서 전자의 분포를 시각적으로 표현한 것입니다. 루이스 구조를 스케치하면 화합물의 전자가 어떻게 위치되는지에 대한 아이디어를 제공하고 원자 구조에 대한 느슨한 아이디어를 제공합니다.
다음으로 Lewis 구조에서 VESPR 이론을 사용하여 화합물의 3 차원 기하학을 예측할 수 있습니다. 일반적으로 분자는 전자의 정전기 반발을 최소화하는 모양을 취하는 경향이 있습니다. 예를 들어, 3 개의 말단 원자를 갖는 분자는 단일 중심 원자 (일반 형태 XY <서브> 3 에 결합 된 분자 )는 삼각형-평면 형 모양을 취하는 경향이 있습니다. 동등한 삼각형에 배열 된 3 개의 원자로 둘러싸인 중앙 원자. 삼각형에서의 말단 원자의 위치는 말단 원자의 외부 껍질에서 원자가 전자의 정전기 반발을 최소화합니다. 삼중 학적 화합물 (일반적인 형태 XY 2 의 화합물 )는 중앙 원자에서 고독한 전자 쌍의 존재에 따라 선형 구조 또는 구부러진 구조를 형성하는 경향이있다. 주요 그룹 요소로 구성된 대부분의 화합물의 3 차원 기하학은 각각의 루이스 구조에서 예측할 수 있습니다.
일단 화합물의 3 차원 기하학을 파악하면, 개별 결합의 극성을 결정하고 이들 값을 함께 합산하여 분자의 총 극성을 결정할 수 있습니다. 모든 극성 화합물은 대칭 모양을 가지지 만 모든 대칭성 화합물이 극성은 아닙니다. 화합물이 대칭 모양을 갖고 모든 터미널 원자가 모두 같은 요소 인 경우, 비극성 일 수 있습니다. 화합물이 대칭 모양을 갖고 말단 원자가 다른 원소 인 경우, 극성 일 수 있습니다. 화합물에 극성 결합과 비대칭 구조가있는 경우 극성 일 수 있습니다. 마지막으로, 분자에 비극성 결합이 있고 대칭 구조가있는 경우, 비극성 일 가능성이 높습니다.
위의 지침을 사용하여 주요 그룹 요소로 만들어진 대부분의 화합물의 극성을 결정할 수 있습니다. 모든 지침과 마찬가지로이 규칙에는 예외가 있습니다. 예를 들어, 그룹 4-11 전이 금속으로부터 형성된 화합물은 옥켓 원자가 쉘 규칙을 준수하지 않으며, 루이스 구조만으로도 기하학을 예측할 수 없다. 이상한 전자 구성으로 인해 전이 금속은 일반적으로 극소 화합물을 만들지 않지만 소수는 존재합니다. 란타늄 니켈 레이트 (Lanio 3 )는 실온에서 도체이자 극성 물질 인 극화 금속 화합물입니다.
