تعیین قطبیت یک مولکول در درک رفتار شیمیایی و برهمکنش آن با سایر مولکول ها بسیار مهم است. قطبیت به توزیع بار الکتریکی در یک مولکول اشاره دارد که می تواند بر خواص فیزیکی و شیمیایی مختلف تأثیر بگذارد. در این راهنمای جامع، ما هشت مرحله را به همراه سی و دو نکته برای کمک به شما در تعیین قطبیت یک مولکول شرح خواهیم داد.

مرحله 1: درک الکترونگاتیوی

الکترونگاتیوی یک مفهوم اساسی در تعیین قطبیت مولکولی است. این به توانایی یک اتم برای جذب الکترون به سمت خود در یک پیوند شیمیایی اشاره دارد. هرچه الکترونگاتیوی یک اتم بیشتر باشد، الکترون ها را قوی تر جذب می کند.

مرحله ۲: هندسه مولکولی را شناسایی کنید

برای تعیین قطبیت یک مولکول، ابتدا باید هندسه مولکولی آن را شناسایی کنیم. آرایش اتم ها در یک مولکول بر شکل کلی آن تأثیر می گذارد که نقش مهمی در تعیین قطبیت دارد.

مرحله 3: قطبیت باند را تعیین کنید

در مرحله بعد، ما باید قطبیت پیوندهای فردی را در داخل مولکول ارزیابی کنیم. پیوند قطبی زمانی به وجود می آید که تفاوت قابل توجهی در الکترونگاتیوی بین دو اتم درگیر در تشکیل پیوند وجود داشته باشد.

مرحله 4: تقارن را در نظر بگیرید

تقارن می تواند بر قطبیت مولکولی تأثیر بگذارد. اگر یک مولکول دارای تقارن باشد، ممکن است توزیع بار برابر داشته باشد و غیرقطبی باشد، حتی اگر دارای پیوندهای قطبی باشد.

مرحله 5: تئوری VSEPR را اعمال کنید

تئوری دافعه جفت الکترون پوسته ظرفیتی (VSEPR) به پیش بینی اشکال مولکولی بر اساس دافعه جفت الکترون کمک می کند. با دانستن شکل مولکولی، می‌توانیم پیش‌بینی‌های اولیه در مورد قطبیت انجام دهیم.

مرحله 6: لحظه های دوقطبی مولکولی را ارزیابی کنید

گشتاور دوقطبی معیاری برای جداسازی بارهای مثبت و منفی در یک مولکول است. با در نظر گرفتن قطب های پیوند فردی و هندسه مولکولی، می توانیم تعیین کنیم که آیا یک مولکول دارای گشتاور دوقطبی کلی است یا خیر.

مرحله ۷: دوباره تقارن مولکولی را در نظر بگیرید

پس از ارزیابی گشتاورهای دوقطبی، بازنگری مفهوم تقارن بسیار مهم است. اگر یک مولکول دارای یک گشتاور دوقطبی کلی باشد، تقارن آن همچنان می‌تواند بر قطبیت حاصل تأثیر بگذارد.

مرحله 8: قطبیت مولکولی کلی را تعیین کنید

بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از مراحل قبل، می توانیم قطبی یا غیرقطبی بودن یک مولکول را تعیین کنیم. اگر مولکول دارای گشتاور دوقطبی کلی و نامتقارن باشد، قطبی است. از طرف دیگر، اگر مولکول هیچ گشتاور دوقطبی کلی نداشته باشد یا متقارن باشد، غیرقطبی است.

اکنون که هشت مرحله مربوط به تعیین قطبیت مولکولی را پوشش داده‌ایم، اجازه دهید نکات دیگری را که می‌توانند در این فرآیند کمک کنند، بررسی کنیم:

نکته 1: با روندهای الکترونگاتیوی آشنا شوید

درک روندهای الکترونگاتیوی در جدول تناوبی می تواند به پیش بینی قطبیت پیوند و قطبیت کلی مولکولی کمک کند.

نکته 2: پیوندهای قطبی را شناسایی کنید

پیوندهای بین اتم ها با الکترونگاتیوی متفاوت قابل توجهی را شناسایی کنید. این پیوندها احتمالاً قطبی هستند.

نکته 3: طول اوراق قرضه را در نظر بگیرید

در برخی موارد، طول پیوند می تواند بینشی در مورد قطبیت پیوند ارائه دهد. به طور کلی، پیوندهای طولانی تر نسبت به پیوندهای کوتاه تر قطبی تر هستند.

نکته 4: شکل مولکولی را تجزیه و تحلیل کنید

شکل مولکولی را با در نظر گرفتن تعداد پیوند و جفت الکترون های تنها در اطراف اتم مرکزی تجزیه و تحلیل کنید. این اطلاعات به تعیین خطی بودن یک مولکول، مسطح مثلثی، چهار وجهی و غیره کمک می کند.

نکته 5: موقعیت های محوری و استوایی را درک کنید

برای مولکول هایی با هندسه دو هرمی یا هشت وجهی مثلثی، موقعیت های محوری و استوایی را در نظر بگیرید زیرا ممکن است بر قطبیت مولکولی تأثیر بگذارند.

نکته 6: اثرات جفت تنها را ارزیابی کنید

جفت های تک الکترون دافعه بیشتری نسبت به جفت های پیوندی اعمال می کنند و به طور بالقوه بر شکل مولکولی و قطبیت تأثیر می گذارند.

نکته 7: ساختارهای تشدید را در نظر بگیرید

در مولکول‌های دارای ساختار تشدید، سهم هر شکل رزونانسی را در قطبیت کلی مولکولی در نظر بگیرید.

نکته 8: لحظه های دوقطبی مولکولی را تجزیه و تحلیل کنید

گشتاورهای دوقطبی پیوندهای منفرد را محاسبه یا تخمین بزنید و مجموع برداری آنها را برای تعیین گشتاور دوقطبی کلی مولکولی در نظر بگیرید.

نکته 9: درک نیروهای بین مولکولی

قطبیت نقش مهمی در تعیین نیروهای بین مولکولی مانند برهمکنش های دوقطبی-دوقطبی و پیوند هیدروژنی دارد. درک این نیروها می تواند بیشتر از تعیین قطبیت مولکولی حمایت کند.

نکته 10: از نرم افزار مدلسازی مولکولی استفاده کنید

از مولکول ها استفاده کنیدنرم افزار مدل سازی r برای تجسم ساختارهای مولکولی و کمک به تعیین قطبیت.

نکته 11: جلوه های القایی را در نظر بگیرید

اثرات القایی زمانی اتفاق می‌افتد که گروه‌های الکترون‌کشنده یا اهداکننده الکترون بر توزیع بار در یک مولکول تأثیر می‌گذارند و بر قطبیت آن تأثیر می‌گذارند.

نکته 12: هزینه خالص را تعیین کنید

هنگام ارزیابی قطبیت یک مولکول، بار خالص را در نظر بگیرید. یک مولکول خنثی ممکن است هنوز ویژگی های قطبی از خود نشان دهد.

سه مرجع معتبر/نام دامنه استفاده شده:

1. Chemistry LibreTexts: یک منبع آنلاین جامع برای آموزش شیمی، ارائه اطلاعات قابل اعتماد در مورد موضوعات مختلف مرتبط با علوم شیمی.
2. انجمن سلطنتی شیمی: سازمان و ناشر حرفه ای معتبر در زمینه شیمی، ارائه کننده مقالات تحقیقاتی و محتوای آموزشی با کیفیت بالا.
3. ویکی‌پدیا: اگرچه ویکی‌پدیا همیشه معتبر در نظر گرفته نمی‌شود، اما می‌تواند یک نمای کلی و ارجاعاتی به منابع معتبر برای کاوش بیشتر ارائه دهد.