כיצד לקבוע את הקוטביות של מולקולה?
מולקולת המים שוברת מגמה כללית זו שכן אטום החמצן (האטום האלקטרוני שלילי במולקולה) הוא האטום המרכזי.
מולקולות הן קבוצות של אטומים הקשורים זה לזה. לעיתים, מולקולות נקשרות באופן המפיץ מטען באופן לא אחיד ויוצר 2 קטבים (1 חיובי ו -1 שלילי). כשזה קורה, המולקולה נחשבת לקוטבית. ניתן לקבוע את הקוטביות של מולקולה על ידי ניתוח הקשרים שלה, בדיקת האופן שבו היא מתקשרת עם חומרים קוטביים אחרים או התבוננות בתגובה שלה לשדה אלקטרומגנטי.
שיטה 1 מתוך 3: ציור מבני נקודה לואיס
- 1כתוב את הסמלים לכל האטומים במולקולה. ניתן למצוא סמלים אטומיים לאטומים בטבלה המחזורית. סמלים אלה משמשים לייצוג כל אטום במבנה נקודה לואיס. הקפד לא לערבב את הסמלים, מכיוון שזה עלול לגרום לבלבול.
- לדוגמא, אם אתה מסתכל על מולקולת מים, היית כותב את O, H ו- H.
- 2מצא את האטום המרכזי. האטום המרכזי הוא האטום אליו קשורים כל (או לפחות רוב) האטומים האחרים. אטומים אלה עשויים להיות קשורים זה לזה או לא. ככלל אצבע, אטומים מרכזיים הם בדרך כלל אטומים בעלי חסכון אלקטרוני נמוך.
- מולקולת המים שוברת מגמה כללית זו שכן אטום החמצן (האטום האלקטרוני שלילי במולקולה) הוא האטום המרכזי.
- פחמן דו חמצני הוא דוגמה למולקולה העוקבת אחר המגמה של אטומי מרכז פחות אלקטרוניים. במקרה זה, פחמן הוא האטום המרכזי.
- 3הוסף את כל האג"ח. השתמש בכלל האוקטט לקביעת מספר וסוג האג"ח הקיימים. כל מעטפת הערך של אטום צריכה להכיל 8 אלקטרונים כדי שהמולקולה תהיה יציבה. חלק מהאטומים עשויים להיות קשורים כפול או משולש כדי להשיג זאת.
- במולקולת מים, הוסף קשר יחיד מהחמצן לשני המימנים. המימנים אינם קשורים זה לזה.
לדוגמה, אם אתה מסתכל על מולקולת מים, היית כותב את O, H ו- H. - 4כלול אלקטרונים לא מאוגדים. בעוד שרוב האלקטרונים משמשים במליטה, ישנם אטומים שקיימים קבוצה של אלקטרונים שאינם קשורים. אלקטרונים אלה צריכים להיכלל גם במבנה לואיס, מכיוון שהם חשובים מאוד בקביעת הקוטביות. ייצג את כל האלקטרונים (מלוכדים ולא קשורים) עם נקודות סביב האטומים שלהם.
- לחמצן יש שני אלקטרונים זוגיים. זה אומר שהם לא משמשים למליטה, אלא נשארים מחוברים לחמצן.
- 5חפש דיפולות. דיפול קיים כאשר אלקטרונים מופצים בצורה לא אחידה מצד אחד של המולקולה לצד השני. אם זה קיים, אז המולקולה היא קוטבית. אם ההתפלגות נראית אחידה, המולקולה אינה קוטבית.
- מאחר ואלקטרונים נמשכים יותר לחמצן מאשר למימן, הם נוטים להתכנס בקצה המולקולה. זה נותן לחמצן מטען שלילי והמימנים מטען חיובי ויוצרים דיפול. לפיכך, מים הם קוטביים.
שיטה 2 מתוך 3: הכנסת החומר לממיסים
- 1מלא כוס מים. מים הם ממס קוטבי. שים 100 מ"ל מים לכוס נקייה. הניחו את הכוס בצד כדי לחזור אליה מאוחר יותר.
- 2הוסף ממס לא קוטבי לכוס חדשה. ממיסים לא קוטביים כוללים דברים כמו טולואן, בנזין ושמנים. הוסף 100 מ"ל של ממס לא קוטבי שנבחר לכוס אחרת. תן לכוס הזו לשבת ליד כוס המים.
- ממיסים רבים שאינם קוטביים נכנסים לקטגוריה של תרכובות אורגניות נדיפות (VOC) והם מסוכנים למדי. היזהר כשמחממים אותם, ולבש תמיד מסכה וכפפות.
- לדוגמה, אתה יכול להכניס שמן צמחי למיכל השני. הוא אינו נדיף, אך עדיין משמש כממס לא קוטבי.
- אצטון הוא גם ממס אורגני בטוח יחסית, אך עדיין כדאי להרחיק אותו מאש וללבוש את המסכה והכפפות. אצטון הוא תרכובת נדיפה.
- 3מניחים כמויות שוות של החומר בכל כוס. הכניסו את החומר המדובר לכוס המלאה במים ואת הכוס במילוי הממס הלא קוטבי. הקפידו להשתמש באותה כמות בכל כוס לכדי עקביות. אתה יכול להתחיל על ידי הוספת 10-20 מ"ל לכל כוס חדשה.
- לדוגמה, אתה יכול להכניס 20 מ"ל של אלכוהול איזופרופיל לכל כוס.
ניתן לקבוע את הקוטביות של מולקולה על ידי ניתוח הקשרים שלה, בדיקת האופן שבו היא מתקשרת עם חומרים קוטביים אחרים או התבוננות בתגובה שלה לשדה אלקטרומגנטי. - 4מערבבים ו / או מחממים את התערובות. יתכן שיהיה צורך לחמם את הממיסים או לעורר אותם כדי לעודד אינטראקציה. אם זה המקרה, וודא שאתה מערבב ומחמם את הממיסים באותה המידה. עם זאת, חימום ממסים אורגניים, כגון טולואן, מסוכן מאוד ועליכם לנקוט משנה זהירות.
- אין צורך לחמם בעת בדיקת אלכוהול איזופרופיל. ערבוב מספיק.
- אם מחממים, השתמש בפלטה וחמם לאט. אין לחמם ממיסים אורגניים בלהבה.
- 5אפשר לשני הכוסות להתקרר. ברגע שנראה כי החומר היה באינטראקציה עם אחד הממיסים או שניהם, תנו להם להתקרר. זה ייתן לחומר אפשרות להיפרד מהממיס אם הוא לא תואם. זה גם מקל על הטיפול בדגימות.
- 6התבונן בתוצאות. חפש אחר כל המוצקים או הנוזלים הנפרדים מהממיס. זה מצביע על כך שהחומר אינו תואם לממיס זה. מכיוון שמולקולות קוטביות תואמות לממיסים קוטביים ומולקולות לא קוטביות תואמות לממיסים לא קוטביים, ניתן להסיק שכל חומר שמתמוסס במים הוא קוטבי. כל חומר שאינו מתמוסס במים, אך מתמוסס בבנזין, טולואן, אצטון או ממס אחר לא קוטבי.
- ברגע ששתי הכוסות מתיישבות, תוכלו להבחין כי האלכוהול האיזופרופיל מומס לחלוטין במים. עם זאת, יהיו 2 שכבות נפרדות בהן האלכוהול נפרד משמן הצמחי בכוס השנייה. זה מראה כי אלכוהול איזופרופיל הוא קוטבי.
שיטה 3 מתוך 3: פועלת על המולקולות באמצעות אלקטרומגנטיות
- 1קירב את החומר למגנט. אם אתה מקרב חומר למגנט או לחפץ טעון מגנטי, ייתכן שתוכל לדעת אם הוא קוטבי או לא קוטבי. הניחו את החומר על ספסל וקירבו את המגנט. הימנע מלגעת בחומר באמצעות המגנט.
- 2חפש כל אינטראקציה. אם יש משיכה או דחייה מהמגנט, החומר שלך הוא קוטבי. עם זאת, אין זה אומר שהחומר אינו קוטבי אם המגנט אינו מתקשר. כמה מולקולות קוטביות אינן מקוטבות מספיק בכדי לקיים אינטראקציה עם מגנט חלש.
- לדוגמא, אם יש לך זרם מים זורם, מגנט יגרום לזרם להתכופף מהמגנט. זה מראה על אינטראקציה ברורה.
מכיוון שמולקולות קוטביות תואמות לממיסים קוטביים ומולקולות לא קוטביות תואמות לממיסים לא קוטביים, ניתן להסיק שכל חומר שמתמוסס במים הוא קוטבי. - 3מחממים את החומר המדובר במיקרוגל. מיקרוגל פועל באמצעות קרינה אלקטרומגנטית בתדירות גבוהה כדי לגרום לסיבוב מולקולות קוטביות. ספינינג יוצר חיכוך, אשר יוצר חום. כדי לבדוק את הקוטביות של החומר שלך, הכנס אותו למיקרוגל.
- לעולם אל תכניס מתכות, דליקים או חומרי נפץ למיקרוגל.
- אם תכניס מים למיקרוגל, תבחין שהם מתחממים. זה קוטבי.
- אם תנסי להכניס שמן תינוקות למיקרוגל, תבחין כי נראה שהמיקרוגל לא מחמם אותו טוב במיוחד. זה לא קוטבי.
- 4התבונן בחומר. חפש סימני עיוות או התכה. בדוק אם החומר חם. אם המיקרוגל השפיע על החומר, הוא קוטבי.
- כאשר המיקרוגל נדלק, החומר יעבור לקרינה. אם מדובר בחומר קוטבי, הקרינה תגרום למולקולות להסתחרר (אם כי זה לא נראה לעין). אם החומר אינו קוטבי, למיקרוגל לא תהיה השפעה מועטה.
