极性和非极性分子之间的区别

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主要区别 - 极性与非极性分子

不同或相同元素的原子聚集在一起形成分子。通过两个原子之间共享一对电子而形成的键称为“共价键”。不同的原子对电子表现出不同程度的吸引力。它们将电子拉向它们的能力称为电负性。与 C、P、S 等原子相比,F、Cl、O 等原子显示出更大的电负性。当两个电负性差为 0.4< 的原子键合时,会形成极性分子。如果原子之间的电负性差 <0.4,则分子变为非极性。这 主要区别 极性分子和非极性分子之间是净偶极矩。 净偶极矩是在极性分子的原子上形成的,而不是在非极性分子上形成的。

这篇文章解释了,

1.什么是极性分子 – 定义、构成、属性、示例

2. 什么是非极性分子 – 定义、构成、属性、示例

3. 极性分子和非极性分子有什么区别

什么是极性分子

极性分子是由于带负电的原子或由于同一分子上非极性键和孤对电子的不对称排列而形成的。下面的例子将更详细地解释这两种现象。

水分子:

H 和 O 的电负性分别为 2.20 和 3.44。值差为 1.24,满足形成极性键的主要标准。电子更多地被吸引到具有相对较大电负性的 O 原子。因此,分子上存在净偶极子。据说 O 略带负值 (δ-),而 H 原子略带正值 (δ+)。

在决定分子的极性时,分子的形状也起着重要作用。让我们通过考虑二氧化碳分子来更好地理解这种情况。

C 是比 O (2.55 和 3.44) 电负性更小的原子,并且满足 0.4 电负性差异的要求。然而,由于分子的形状,两个 C-O 键上的偶极矩方向相反,相互抵消。因此,净偶极矩为零。

极性分子在一起时,会通过其原子上的相反电荷相互吸引。这些力比非极性分子之间的力强,但不如离子力强。

带正电的 H 原子与带负电的 O 原子形成氢键。如果氢原子参与形成这种吸引力,则称为氢键,在没有氢原子参与的情况下形成的分子间力称为偶极-偶极力。极性分子只溶解在极性溶剂中,因为它们不能与非极性溶剂形成任何吸引力。

与具有相似分子量的非极性化合物相比,极性化合物具有更高的熔点和沸点。应提供能量以破坏分子间键。因此,熔点和沸点都很高。这导致低蒸气压,并且蒸发速率低于非极性分子的蒸发速率。此外,极性分子显示出更大的表面张力。

什么是非极性分子

与极性分子不同,非极性分子上没有负电荷或正电荷。这是因为这两个原子对它们共享的电子具有相似的吸引力。两个原子之间的电负性差<0.4。因此,电子对均匀分布在原子之间。大多数相同元素的双原子气体是非极性分子。例如: – O2, N2,氯2 甲烷、戊烷和己烷等烃类分子是非极性分子。

应该注意的是,非极性分子可能会表现出由电子不对称分布引起的伦敦色散力。这是一种自发和暂时的力,是所有分子间力中最弱的。这些伦敦力足以将非极性分子溶解在非极性溶剂中。然而,由于这些力比极性偶极力弱,如果非极性分子溶解在极性溶剂中,它们就不会混合。相反,将形成一个异构系统。在这种情况下,溶解过程在能量上是不利的。

与相同分子量的极性分子相比,非极性分子由于缺乏强大的分子间作用力,熔点和沸点较低。此外,由于分子很容易蒸发掉,非极性化合物显示出高蒸气压。因此,大多数非极性分子形成挥发性化合物。

例如: – 戊烷、己烷

极性和非极性分子之间的区别

净偶极子

极性分子: 由于参与原子的电负性差异或分子的不对称排列,因此存在净偶极子。

非极性分子: 由于涉及具有相似电负性的原子或由于对称排列,因此不存在净偶极子。

电负性差

极性分子: 原子之间的电负性差<0.4。

非极性分子: 原子之间的电负性差>0.4。

分子力

极性分子: 分子力相当强并形成氢键或偶极-偶极键。

非极性分子: 分子力是最弱的;形成伦敦分散的部队。

物理性质

极性分子: 极性分子具有高沸点、熔点、低蒸气压和高表面张力。

非极性分子: 非极性分子具有低沸点、熔点、高蒸气压和低表面张力。

例子

极性分子: 示例包括水、HF 和 CHF3.

非极性分子: 例子包括戊烷、己烷和二氧化碳。

参考:

“分子——形成。”原子、分子、物质和种类——JRank 文章。 N.p.,日期不详网。 2017 年 2 月 2 日。“水处理解决方案”。蓝泰克。 N.p.,日期不详网。 2017 年 2 月 2 日。“极性与非极性分子:你需要知道的。” Udemy 博客。 N.p.,日期不详网。 2017 年 2 月 2 日。“非极性分子的性质是什么? |苏格拉底。”苏格拉底。 N.p.,日期不详网。 2017 年 2 月 2 日。“伦敦分散力量”。伦敦分散部队。 N.p.,日期不详网。 2017 年 2 月 2 日。“非极性溶解非极性?”化学论坛。 N.p.,日期不详网。 2017 年 2 月 2 日。图片提供:“图 02 01 11”,作者:CNX OpenStax (CC BY 4.0),来自 Commons Wikimedia

极性和非极性分子之间的区别