APOLAR अणु: विशेषताएँ, पहचान और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

अध्रुवी अणुओं है कि वर्तमान उनके इलेक्ट्रॉनों का एक सममित वितरण उन उनकी संरचना में हैं। यह संभव है अगर उनके परमाणुओं के इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर छोटा है, या अगर इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु या समूह वेक्टरले को अणु पर उनके प्रभाव को रद्द करते हैं।

हमेशा "क्षमा याचना" निरपेक्ष नहीं होती। इस कारण से, कम ध्रुवीयता वाले अणुओं को कभी-कभी नॉनपोलर माना जाता है; यह है, यह एक द्विध्रुवीय क्षण, के करीब है। 0. हम रिश्तेदार के क्षेत्र में प्रवेश करते हैं: अणु या यौगिक को गैर-ध्रुवीय माना जाना कितना कम होना चाहिए?

बीएफ 3 का नॉनपोलर अणु। स्रोत: कॉमन्स विकिमीडिया के माध्यम से बेन्जाह- bmm27

समस्या को बेहतर तरीके से संबोधित करने के लिए, बोरोन ट्राइफ्लोराइड अणु, बीएफ ₃ (शीर्ष छवि) है।

फ्लोरीन परमाणु बोरॉन परमाणु की तुलना में बहुत अधिक विद्युत प्रवाहित होता है, और इसलिए बीएफ बांड ध्रुवीय होते हैं। हालांकि, बीएफ ₃ अणु सममित (ट्राइग्नल प्लेन) है और तीन बीएफ क्षणों के वेक्टर रद्दीकरण को रोकता है।

इस प्रकार, ध्रुवीय बांड के अस्तित्व के साथ, एपोलर अणु भी उत्पन्न होते हैं। उत्पन्न ध्रुवता को एक और ध्रुवीय लिंक के अस्तित्व से संतुलित किया जा सकता है, पिछले एक के समान परिमाण, लेकिन विपरीत दिशा में उन्मुख; जैसा कि BF ₃ में होता है ।

एक एपोलर अणु के लक्षण

समरूपता

एक दूसरे को रद्द करने के लिए ध्रुवीय बांड के प्रभावों के लिए, अणु में एक निश्चित ज्यामितीय संरचना होनी चाहिए; उदाहरण के लिए, रैखिक, पहली नज़र में समझने में सबसे आसान।

यह कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂) का मामला है, जिसमें दो ध्रुवीय बंधन (O = C = O) हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि सी = ओ बांड के दो द्विध्रुवीय क्षण रद्द हो जाते हैं जब एक ओर एक ओर उन्मुख होता है, और दूसरे की ओर 180 ° के कोण पर।

इसलिए, एक पक्षी की आंखों के दृश्य से एक अणु की "apolarity" का मूल्यांकन करते समय ध्यान में रखने वाली पहली विशेषताओं में से एक यह है कि यह कैसे सममित है।

मान लीजिए कि CO _{2 के} बजाय हमारे पास अणु COS (O = C = S) है, जिसे कार्बोनिल सल्फाइड कहा जाता है।

अब यह एक एपोलर अणु नहीं रह गया है, क्योंकि सल्फर की विद्युतीयता ऑक्सीजन की तुलना में कम है; और इसलिए, द्विध्रुवीय क्षण C = S, C = O से भिन्न होता है। नतीजतन, सीओएस एक ध्रुवीय अणु है (ध्रुवीय कैसे एक और मामला है)।

नीचे दी गई छवि बस वर्णित सभी चीज़ों को सारांशित करती है:

CO2 और COS अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ध्यान दें कि C = S बंधन का द्विध्रुवीय क्षण COS अणु में C = O बंध से कम होता है।

वैद्युतीयऋणात्मकता

पॉलिंग पैमाने पर वैद्युतीयऋणात्मकता में 0.65 (फ्रेंशियम के लिए), और 4.0 (फ्लोरीन के लिए) के बीच मान होते हैं। सामान्य तौर पर, हैलोजन में एक उच्च विद्युतीकरण होता है।

जब एक सहसंयोजक बंधन बनाने वाले तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी का अंतर 0.4 से कम या इसके बराबर होता है, तो इसे नॉनपोलर या नॉनपोलर कहा जाता है। हालांकि, एकमात्र अणु जो वास्तव में एपोलर हैं, वे समान परमाणुओं (जैसे हाइड्रोजन, एचएच) के बीच बांड द्वारा गठित होते हैं।

अंतर आणविक बल

किसी पदार्थ को पानी में घोलने के लिए, उसे अणुओं के साथ विद्युत रूप से संपर्क करना चाहिए; बातचीत जो एपोलर अणु प्रदर्शन नहीं कर सकते हैं।

अपोलर अणुओं में, उनके विद्युत आवेश अणु के एक छोर तक ही सीमित नहीं होते हैं, बल्कि सममित (या समरूप) वितरित होते हैं। इसलिए, यह द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बलों के माध्यम से बातचीत करने में असमर्थ है।

इसके बजाय, एपोलर अणु लंदन के बिखरने वाले बलों के माध्यम से एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं; ये तात्कालिक द्विध्रुवीय हैं जो पड़ोसी अणुओं के परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक बादल को ध्रुवीकृत करते हैं। यहाँ आणविक द्रव्यमान इन अणुओं के भौतिक गुणों में एक प्रमुख कारक है।

उनकी पहचान कैसे करें?

एक एपोलर अणु की पहचान करने के लिए सर्वोत्तम तरीकों में से एक को अलग-अलग ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में इसकी घुलनशीलता है, आमतौर पर उनमें बहुत घुलनशील नहीं है।

-आम तौर पर, अपोलर अणु प्रकृति में गैसीय हैं। वे पानी के साथ तरल पदार्थ बनाने के लिए भी हो सकते हैं।

-कोशिका ठोस नरम होने की विशेषता है।

-वितरण के बल जो उन्हें एक साथ पकड़ते हैं, वे आमतौर पर कमजोर होते हैं। इस वजह से, उनके पिघलने या उबलते बिंदु ध्रुवीय प्रकृति के यौगिकों की तुलना में कम होते हैं।

-ऑपरेटर अणु, विशेष रूप से तरल रूप में, बिजली के खराब कंडक्टर होते हैं, क्योंकि उनमें शुद्ध विद्युत आवेश का अभाव होता है।

उदाहरण

उत्कृष्ट गैस

हालांकि वे अणु नहीं हैं, महान गैसों को अपोलर माना जाता है। यदि यह मान लिया जाए कि इसके दो परमाणु, He-He, थोड़े समय के लिए संभोग करते हैं, तो कहा गया कि बातचीत को (आधा) एक अणु माना जा सकता है; अणु जो प्रकृति में क्षम्य होगा।

डायटोमिक अणु

H ₂, Br ₂, I ₂, Cl ₂, O ₂, और F ₂ जैसे डायटोमिक अणु एपोलर हैं। इनका सामान्य सूत्र A ₂, AA है।

हाइड्रोकार्बन

क्या होगा यदि A परमाणुओं का एक समूह था? यह अन्य एपोलर यौगिकों से पहले होगा; उदाहरण के लिए, ईथेन, CH ₃ -CH ₃, जिसका कार्बन कंकाल रैखिक है, CC।

मीथेन, सीएच ₄, और एथेन, सी ₂ एच ₆, एपोलर अणु हैं। कार्बन में 2.55 की एक इलेक्ट्रोनगेटिविटी है; जबकि हाइड्रोजन की वैद्युतीयऋणात्मकता 2.2 है। इसलिए, कार्बन की ओर हाइड्रोजन से उन्मुख एक कम तीव्रता द्विध्रुवीय वेक्टर है।

लेकिन, मीथेन और एथेन अणुओं के ज्यामितीय समरूपता के कारण, उनके अणुओं में द्विध्रुवीय वैक्टर या द्विध्रुवीय क्षणों का योग शून्य होता है, इसलिए अणुओं पर कोई शुद्ध आवेश नहीं होता है।

सामान्य तौर पर, सभी हाइड्रोकार्बन के साथ भी ऐसा ही होता है, और यहां तक ​​कि जब उनमें असंतुलन (डबल और ट्रिपल बॉन्ड) होते हैं, तो उन्हें नॉनपोलर या कम ध्रुवीयता यौगिक माना जाता है। इसके अलावा, चक्रीय हाइड्रोकार्बन एपोलर अणु होते हैं, जैसे कि साइक्लोहेक्सेन या साइक्लोब्यूटेन।

अन्य

कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂) और कार्बन डाइसल्फ़ाइड (CS ₂) के अणु एक रेखीय ज्यामिति के साथ अपोलर अणु होते हैं।

कार्बन डाइसल्फ़ाइड में, कार्बन की वैद्युतीयऋणात्मकता 2.55 है, जबकि सल्फर की वैद्युतीयऋणात्मकता 2.58 है; इसलिए दोनों तत्वों में व्यावहारिक रूप से एक ही विद्युतीयता है। द्विध्रुवीय वेक्टर की कोई पीढ़ी नहीं है और इसलिए शुद्ध आवेश शून्य है।

इसी तरह, निम्नलिखित अणु CCL ₄ और AlBr ₃, दोनों अपोलर हैं:

CCl4 और AlBr3 के अणु। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

एल्यूमीनियम ट्राइब्रोमाइड में, AlBr ₃ आलेख की शुरुआत में BF _{3 के} साथ ही होता है । इस बीच, कार्बन टेट्राक्लोराइड, CCl _{4 के लिए}, ज्यामिति टेट्राहेड्रल और सममित है, क्योंकि सभी सी-सीएल बांड समान हैं।

इसी तरह, सामान्य सूत्र CX ₄ (CF ₄, CI ₄ और CBr ₄) के साथ अणु भी नॉनपोलर होते हैं।

और अंत में, एक एपोलर अणु में ऑक्टाहेड्रल ज्यामिति भी हो सकती है, जैसा कि सल्फर हेक्साफ्लोराइड, एसएफ _{6 के} साथ होता है । वास्तव में, इसकी कोई भी ज्यामिति या संरचना हो सकती है, जब तक कि यह सममित है और इसका इलेक्ट्रॉनिक वितरण सजातीय है।

संदर्भ

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