Molécules apolaires

Le Molécules apolaires Ce sont ceux qui présentent dans leur structure une distribution symétrique de leurs électrons. Cela est possible si la différence d'électronégativité de ses atomes est petite, ou si les atomes ou les groupes électronégatifs annulent leurs effets sur la molécule.

Pas toujours "apolarité" est absolue. Pour cette raison, les molécules de polarité médiocres sont considérées comme apolaires; c'est-à-dire qu'il a un moment dipolaire µ près de 0. Ici, vous entrez dans le champ relatif: à quel point le µ devrait être faible pour qu'une molécule ou un composé soit considéré comme apolaire?

Molécule bf3 apolaire. Source: Benjah-Bmm27 via Commons Wikimedia.

Pour mieux résoudre le problème, vous avez la molécule de trifluorure de bore, BF₃ (image supérieure).

L'atome de fluor est beaucoup plus électronégatif que celui de Boro, et donc les liaisons B-F sont polaires. Cependant, la molécule BF₃ Il est symétrique (plan trigonal) et implique l'annulation du vecteur des trois moments B-F.

Ainsi, des molécules apolaires sont également générées, même avec l'existence de liaisons polaires. La polarité générée peut être équilibrée par l'existence d'une autre liaison polaire, de la même ampleur que la précédente, mais orientée dans la direction opposée; comme c'est le cas dans le BF₃.

Caractéristiques d'une molécule apolaire

Symétrie

Pour que les effets des liens polaires s'annulent, la molécule doit avoir une structure géométrique spécifique; Par exemple, linéaire, le plus facile à comprendre à première vue.

C'est le cas du dioxyde de carbone (CO₂), qui a deux liaisons polaires (o = c = o). En effet.

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Par conséquent, l'une des premières caractéristiques à prendre en compte lorsque «l'apolarité» d'une molécule est évaluée par vol d'oiseaux, est d'observer à quel point il est symétrique.

Supposons qu'au lieu de CO₂ Vous avez la molécule cos (o = c = s), appelé sulfure carbonyle.

Maintenant, ce n'est plus une molécule apolaire, car l'électronégativité du soufre est inférieure à l'oxygène; Et par conséquent, le moment dipolaire C = S est différent du c = o. En conséquence, le COS est une molécule polaire (le polaire est une farine d'un autre sac).

L'image inférieure résume graphiquement tout ce qui a été décrit:

Xxx moments dipolaires des molécules CO2 et Cos. Source: Gabriel Bolívar.

Notez que le moment dipolaire de la liaison c = s est inférieur à la liaison c = o dans la molécule COS.

Électronégativité

L'électronégativité sur l'échelle de pauling a des valeurs comprises entre 0,65 (pour Francio) et 4,0 (pour le fluorure). En général, les halogènes ont une électronégativité élevée.

Lorsque la différence d'électronégativité des éléments qui forment une liaison covalente est inférieure à 0,4, il est dit qu'il est apolaire ou non polaire. Cependant, les seules molécules vraiment apolaires sont celles formées par des liens entre les atomes identiques (comme l'hydrogène, H-H).

Forces intermoléculaires

Pour qu'une substance se dissout dans l'eau, elle doit interagir électrostatiquement avec les molécules; interactions qui ne peuvent pas effectuer des molécules apolaires.

Dans les molécules apolaires, leurs charges électriques ne sont pas confinées à une extrémité de la molécule, mais distribuées symétriquement (ou homogène). Par conséquent, il est incapable d'interagir par des forces dipol-dipolo.

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Au lieu de cela, les molécules apolaires interagissent les unes avec les autres à travers les forces de dispersion de Londres; Ce sont des dipôles instantanés qui polarisent le nuage électronique des atomes de molécules voisines. Ici, la masse moléculaire est un facteur prédominant dans les propriétés physiques de ces molécules.

Comment identifier les molécules apolaires?

-Peut-être l'une des meilleures méthodes pour identifier une molécule apolaire est sa solubilité dans différents solvants polaires, être généralement peu soluble en eux.

-En général, les molécules apolaires sont de nature gazeuse. Ils peuvent également être des liquides non miscibles avec de l'eau.

-Les solides apolaires sont caractérisés par le fait d'être doux.

-Les forces de dispersion qui les maintiennent ensemble sont généralement faibles. Pour cette raison, ses points de fusion ou d'ébullition ont tendance à être inférieurs à ceux des composés polaires.

-Les molécules apolaires, en particulier sous forme liquide, sont de mauvais conducteurs d'électricité, car ils manquent de charge électrique nette.

Exemples de molécules apolaires

gaz nobles

Bien qu'ils ne soient pas des molécules, les gaz nobles sont considérés comme apolaires. S'il est supposé que deux de ses atomes interagissent pendant une brève période, cette interaction pourrait être considérée (la moitié) comme une molécule; molécule qui serait la nature apolaire.

Molécules diatomiques

Molécules diatomiques, telles que H₂, Le BR₂, le i₂, Le CL₂, le o₂, et f₂, Ils sont apolaires. Ce sont généralement₂, A-A.

Hydrocarbures

Et si c'était un groupe d'atomes? Ce serait devant d'autres composés apolaires; Par exemple, éthane, cho₃-Ch₃, dont le squelette de carbone est linéaire, c-c.

Metano, ch₄, et l'éthane, c₂H₆, Ce sont des molécules apolaires. Le carbone a une électronégativité de 2,55; Tandis que l'électronégativité hydrogène est de 2,2. Par conséquent, il existe un vecteur dipolaire à faible intensité, orienté de l'hydrogène au carbone.

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Mais, en raison de la symétrie géométrique des molécules de méthane et d'éthane, la somme des vecteurs dipolaires ou des moments dipolaires dans leurs molécules est vide, il n'y a donc pas de charge nette dans les molécules.

En général, la même chose se produit avec tous les hydrocarbures, et même lorsqu'il y a une insaturation (liaisons doubles et triples), ils sont considérés comme apolaires ou composés de faible polarité. De plus, les hydrocarbures cycliques sont des molécules apolaires, comme le cyclohexan ou le cyclobutane.

Autres

Molécules de dioxyde de carbone (CO₂) et le disulfure de carbone (CS₂) Ce sont des molécules apolaires, à la fois avec une géométrie linéaire.

Dans le disulfure de carbone, l'électronégativité en carbone est de 2,55, tandis que l'électronégativité en soufre est de 2,58; Donc les deux éléments ont, pratiquement, la même électronégativité. Il n'y a pas de génération d'un vecteur dipolaire et par conséquent, la charge nette est nulle.

De plus, les molécules CCL suivantes sont disponibles₄ et Albr₃, Les deux apolaires:

Molécules CCL4 et Albr3. Source: Gabriel Bolívar.

Dans le tribromure d'aluminium, Albb₃ La même chose se produit avec le BF₃, Au début de l'article. Pendant ce temps, pour le tétrachlorure de carbone, CCL₄, La géométrie est tétraédrique et symétrique, car toutes les liaisons C-Cl sont égales.

De même, les molécules avec la formule générale CX₄ (CF₄, CI₄ et CBR₄), ils sont également apolaires.

Et enfin, une molécule apolaire peut même avoir une géométrie octaédrique, comme c'est le cas avec l'hexafluorure de soufre, SF₆. En fait, vous pouvez avoir n'importe quelle géométrie ou structure, tant qu'elle est symétrique et que sa distribution électronique est homogène.

Les références

1. Molécule non polaire. Récupéré de: chimie.Tutorvista.com
2. Exemple de molécules polaires et non polaires. Récupéré de: Thoughtco.com