分子的极性(永久烷烃电极)是由其正负电荷的“重心”是否重合引起的。极性非极性分子是根据其分子在空间中是否绝对对称来判断的。化学键极性矢量和——弱极性矩是它们极性的客观尺度。
甲苯、甲醇、乙醇、甲酸和乙酸是极性分子。
苯是一种非极性分子。
根据它们的几何形状。几何对称的是极性分子,不对称的是非极性分子。
常见的烷烃中,CH4和C2H6是非极性的,而C3H8是折线分子,键的极性不能完全相互抵消,其0.084D,至于其他没有支链的烷烃,当分子中碳原子数为奇数时,一定不是完全对称而是极性的。当分子中碳原子数为偶数时,分子中键的极性可以完全相互抵消,只有当碳原子在同一平面内呈之字形排列时,偶极矩才为零。但由于分子中的C-C键是可以旋转的,烷烃分子(CH4除外)有很多构象,而上述之字形的之字形交叉模式只是其众多构象中的一种“平衡混合物”,所以总体来说,除了CH4和C2H6。对于有支链的烷烃,只有CH4、C2H6等分子中的H原子被-—CH3完全取代的产物才被充分利用,而2-二甲基丙烷、2,2,3,3-四甲基丁烷等少数分子不显示极性,其余大部分具有一定极性。由于烷烃中的所有碳原子都是以SP3杂化方式键合的,所以键的极性很小,烷烃中化学键的键角接近109 28,具有很好的对称性(但不是绝对对称性),所以分子的极性很弱,偶极矩一般小于0.1D。
在烷烃中,乙烯是非极性的,丙烯和1-丁烯不是双键对称的,分别为0.336D和0.34D。2-丁烷和顺-2-丁烯的为0.33 d,反-2-丁烯的偶极矩为零,也就是说C=C对称的反式烯烃分子的偶极矩为零(当分子中C原子个数6时,由于C-CO键的旋转产生不同的构象,可能引起的变化),奇数碳原子的烯烃直径不能与c=c绝对对称。
在二烯中,丙二烯(通常不能稳定存在)和1,3-丁二烯是非极性的,1,2-丁二烯为0.408D,2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)也是极性的。
在炔烃中,乙炔和2-丁炔中的C原子都在一条直线上,分子是C-C对称和非极性的,但丙炔和1-丁炔的分子是不对称的,极性较大,分别为0.78D和0.80D。
芳烃中,苯为非极性,甲苯和乙苯为极性,分别为0.36D和0.59 d。在二甲苯中,除对二甲苯外,其他两种异构体都是不对称的极性分子。显然,三甲基苯中间二甲苯的为零,联苯和萘的分子也是非极性的。
综上所述,烃分子的非极性仍然取决于键的极性是否被它们的对称性完全抵消。当一个分子由于C-CO键的旋转而没有碳干排列的不同构象时,构型是绝对对称的,分子没有极性。分子中所有的H原子都被——CH3取代,分子的偶极矩仍然为零。以烷烃为主的汽油和石蜡,可能含有非极性的分子构象,但总的来说,和大多数烃类分子一样,它们也是极性的,只是因为C-H键的极性极弱,偶极矩极小。一般碳氢化合物的偶极矩小于1D,不饱和烃中有Sp2和Sp杂化键合的碳原子。键和分子的极性强于相应的饱和烃,炔烃的极性强于烯烃。
至于烃衍生物,除了四卤化碳等少数物质外,大部分都是极性的,四卤化碳是六卤代乙烷、四氢卤代乙烷、对二卤代苯、对二硝基苯和间三卤代苯等非极性烃分子中的氢原子或CH3以对称方式被其他原子或原子基团全部或部分取代的产物,分子的偶极矩大于相应烃的偶极矩,一般大于1D。
可以看出,有机物的分子除了少数为非极性分子外,大部分为极性分子。很多偶极矩大于水,如氯甲烷1.87D,氯乙烷2.05D,溴苯1.70D,乙醛2.69D,丙酮2.88D,硝基酸4.22D,乙醇16.9D。有机化合物的极性不是很弱。当然,与无机物相比,有机物的极性较弱。汽油和烷烃作为常见的有机物之一,虽然其主要成分的偶极矩不大,但在教学中常被视为非极性物质。然而,烷烃、碳氢化合物等是一个是非问题。没有极性。在教学中,尤其是在师范学校化学专业的教学中,不做任何解释是不合适的。否则容易导致学生产生错觉,往往认为烷烃和碳氢化合物的分子是绝对对称的、非极性的,将问题简单化、绝对化,会给自己的专业培训和今后的教学工作带来一些不必要的麻烦。所以不管是什么原因,在教学中一定要讲清楚,有机物弱极性和非极性的前提是,相对于无机物整体而言,汽油等物质由于主要成分极性较弱,通常被视为非极性物质。
回答高中生:极性分子是正负电荷重心不重合的分子,非极性分子是正负电荷重心重合的分子。(分子结构不对称,电荷分布不均匀)分子的极性主要取决于键的极性和键的空间分布的对称性。分子的极性是由化学键的极性产生的,所有带有极性化学键的分子都是极性分子。两倍
原子分子中,其键的极性和分子的极性一致,多原子分子的极性应由分子的空间构型而定。一般来说,正四面体型,平面三角形型的分子为非极性分子;角型、三角锥型分子为极性分子。(以后化学有问题都问我,我会尽力帮忙的,呵呵)
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