مولکول قطبی و ناقطبی

[MHSF]

سلام
ازون قطبی هست یا ناقطبی؟
من دو تا شکل هندسی ازش پیدا کردم. هم خطی و هم به صورت خمیده
شکل درستش کدوم هست؟

[paryas]

سلام
پیوند های ازون به صورت خطی نیست، بلکه به صورت خمیده است. ازون دارای رزونانس است و طول پیوند های آن متغیر است.
مولکول ازون قطبی است.

[rohamavation]

برای اینکه ببینیم یک مولکول قطبی یا ناقطبی داریم بهتر است به ساختار لوویس آن نگاه کنیم. ترکیبات ناقطبی، متقارن هستند به این معنی که اطراف اتم مرکزی، اتم‌ها به شکل مشابه توزیع شده‌ و همگی بدون وجود الکترون ناپیوندی، به اتم مرکزی متصل شده‌اند. به طور مولکول ناقطبی $CCl_4$
با شکل چهاروجهی را مشاهده می‌کنید. همچنین در مثالی دیگر از مولکول ناقطبی، مولکول بور تری‌فلوئورید نمایش داده شده است.
همانطور که گفته شد، مولکول قطبی چه همراه با جفت‌الکترون ناپیوندی در اتم مرکزی باشد چه اتم‌هایی با الکترونگاتیوی‌های مختلف با آن پیوند داشته باشند، شکلی متقارن دارد. در حقیقت، تا زمانی که هندسه مولکولی را به خوبی تجسم کنید، درک وجود مولکول قطبی یا ناقطبی ساده است نحوه قرارگیری پیوندهای مولکول در فضا نیازمند درک صحیحی از ساختار لوویس و نظریه VSPER است. با فرض این‌که با این مفاهیم آشنا باشید، بدون اطلاع از الکترونگاتیوی هر اتم می‌توانید با نگاه به ساختار اتم در‌یابید که با یک مولکول قطبی سروکار دارید یا ناقطبی چراکه تمامی پیوندها بین عناصر مختلف به صورت قطبی است و در این شرایط، جهت بردارهای گشتاور دوقطبی نیز اهمیتی ندارد.
اما مولکول قطبی مولکولی است که یک سر آن مقدار جزئی مثبت و سر دیگر مقداری جزئی منفی باشد. مولکولی دواتمی مانند HF که شامل پیوندهای قطبی کووالانسی است، یک مولکول قطبی به شمار می‌آید.اگر گشتاور خالص برابر با صفر بود، مولکول ناقطبی داریم و در غیر اینصورت، مولکول قطبی خواهیم داشت.
مولکول های قطبی زمانی به وجود می آیند که بین اتم های پیوند خورده اختلاف الکترونگاتیوی وجود داشته باشد. مولکول‌های غیرقطبی زمانی اتفاق می‌افتند که الکترون‌ها به طور مساوی بین اتم‌های یک مولکول دو اتمی به اشتراک گذاشته شوند یا زمانی که پیوندهای قطبی در یک مولکول بزرگ‌تر یکدیگر را خنثی می‌کنندمثال:-H2O، در یک طرف دارای بار مثبت خفیف و در طرف دیگر بار منفی خفیف است. مولکول غیر قطبی: به مولکولی که در آن دوقطبی های منفرد یکدیگر را خنثی کرده و منجر به گشتاور دوقطبی خالص صفر می شود، مولکول غیرقطبی نامیده می شود. مثال:-H2، دارای گشتاور دوقطبی صفر خالص است.مولکول قطبی مولکولی است که در آن یک انتهای مولکول کمی مثبت و انتهای دیگر آن کمی منفی است. یک مولکول دو اتمی که از یک پیوند کووالانسی قطبی مانند HF تشکیل شده است، یک مولکول قطبی است. ... مولکولی با دو قطب دوقطبی نامیده می شود . هیدروژن فلوراید یک دوقطبی است.مولکول‌های قطبی نامتقارن هستند، یا شامل جفت‌های تک الکترون روی یک اتم مرکزی هستند یا دارای اتم‌هایی با الکترونگاتیوهای مختلف به هم پیوند خورده‌اند. ... پیوند قطبی پیوندی است که توزیع بار بین دو اتم در پیوند نابرابر است. مولکول قطبی مولکولی است که در آن توزیع بار در اطراف مولکول متقارن نباشد. این ناشی از داشتن پیوندهای قطبی و همچنین ساختار مولکولی است که در آن قطبیت های پیوند لغو نمی شوند. به عنوان مثال، آب دارای پیوندهای قطبی است و هندسه خمیده آن به این معنی است که یک گشتاور دوقطبی غیر صفر وجود دارد. از سوی دیگر، دی اکسید کربن دارای دو پیوند قطبی کربن-اکسیژن است، اما آنها به گونه ای هستند که قطبیت ها از بین می روند، بنابراین گشتاور دوقطبی صفر وجود دارد.دلیل قطبی بودن مولکولOzone در پیوند بین سه اتم اکسیژن مربوطه نهفته است. توزیع الکترون ها در سراسر مولکول نابرابر است - زیرا اتم اکسیژن میانی باید الکترون ها را با دو اتم دیگر به اشتراک بگذارد، اما اتم های دیگر فقط باید الکترون ها را با یک اتم دیگر به اشتراک بگذارند.ازن (O3) یک آلوتروپ اکسیژن است که بسیار کمتر از مولکول دو اتمی (O2) پایدار است. ... اکسیژن مرکزی دارای هیبریداسیون sp2 با یک جفت تنها است. در نتیجه ساختار خمیده و هیبریداسیون رزونانسی ازن یک مولکول قطبی است (ممان دوقطبی = 0.5337 D)
اختلاف الکترونگاتیوی در یک پیوند باعث می شود که یک اتم تمایل بیشتری به الکترون ها داشته باشد. این باعث می شود آن اتم جفت الکترون ها را بیشتر جذب کند، بنابراین یک بار منفی خفیف روی خود (به دلیل چگالی الکترون بیشتر) و یک بار مثبت خفیف روی اتم دیگر (به دلیل چگالی الکترون کمتر) ایجاد می کند. این منجر به جدا شدن بارها و ایجاد دوقطبی می شود. در شکل یک دوقطبی از اتم کربن به اتم کلر نشان داده شده است. یک دوقطبی به عنوان یک بردار نشان داده می شود که دم آن به سمت اتم است که چگالی الکترونی بیشتری دارد.
این دوقطبی نیست، بلکه گشتاور دوقطبی خالص است که یک مولکول را قطبی می کند. گشتاور دوقطبی خالص یک مجموع برداری از تمام بردارهای دوقطبی است. حال، چرا برای یافتن گشتاور دوقطبی خالص به بردار نیاز داریم؟ فرض کنید در محاصره انبوهی از مردان قوی هستید که از هر طرف شما را از طریق طناب می کشند. آنها نیروهای سنگینی را اعمال می کنند تا شما را به سمت خود بکشند اما شما حرکت نخواهید کرد زیرا نیروی خالص روی شما صفر است. به طور مشابه، در شکل دوم، چهار اتم کلر جفت پیوند الکترون را از 4 جهت مختلف به سمت خود می کشند. برای توضیح جهت گیری های مختلفی که می دانیم بر کشش خالص الکترون ها توسط اتم های کلر تأثیر می گذارد، به بردارها نیاز داریم.
این مورد از تتراکلرید کربن را در نظر بگیرید. می توان تصور کرد که کربن در مرکز یک چهار وجهی منظم و اتم های کلر در گوشه چهار وجهی قرار گرفته اند. تمام اتم های کلر در فاصله مساوی از کربن قرار دارند. حتی اگر ممکن است بگویید بین کربن و کلر تفاوت الکترونگاتیوی وجود دارد، کشش خالص روی الکترون‌های کربن صفر است. بنابراین، گشتاور دوقطبی با وجود اختلاف الکترونگاتیوی صفر است.
عدم قطبیت اتم اکسیژن هیچ ارتباطی با حضور جفت تنها روی اتم اکسیژن ندارد. مولکول اکسیژن کاملاً غیر قطبی نیست. دوقطبی آنی در مولکول اکسیژن وجود دارد.
هیچ مولکولی در هر لحظه کاملا غیر قطبی نیست. H-At نیز قطبی است، اگرچه گشتاور دوقطبی آن بسیار کمتر است. H و At اتم های متفاوتی هستند. یک اتم باید کمی تمایل بیشتری به الکترون داشته باشد و از این رو بارها از هم جدا می شوند. اختلاف الکترونگویتی بین H و At بسیار کمتر است، بنابراین تفکیک بارها بسیار کمتر است که باعث می شود گشتاور دوقطبی آن نزدیک به صفر، اما همچنان محدود باشد.I hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth semester of aerospace engineering
رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضا