Вода полярна или неполярна?
Что такое полярность?
Полярность - это термин, используемый в электричестве, магнетизме и электронной сигнализации. В химии полярность объясняет образование связей между атомами вследствие совместного использования электронов. Полярные молекулы возникают, когда один из атомов оказывает более сильное притяжение на электроны в связи. Фактически, атомы более притягиваются к этому атому, чем к другому атому, что приводит к небольшому дисбалансу заряда.
Как определить полярность?
Определение полярности осуществляется с помощью концепции, известной как электроотрицательность. Электроотрицательность - это способ выразить тенденцию атома притягивать электроны в химической связи. Он рассчитывается путем получения разности электронных отрицательностей рассматриваемых атомов. Если разница между 0, 4 и 1, 7, то связь описывается как полярная. Если разница ниже 0, 4, то связь является неполярной ковалентной. Смысл этого в том, что между атомами будет одинаковое распределение электронов. Напротив, если разница превышает 1, 7, то связь имеет ионный характер.
Является ли вода полярной или неполярной?
Вода - это полярная молекула, так как она имеет неравный обмен электронами. Вода химически написана как H 2 O, что означает, что она состоит из атомов водорода и кислорода. Водород номер один в периодической таблице, тогда как кислород номер 14. В результате, конфигурация кислорода составляет 2, 8, 4, а водород - 1. Когда два атома водорода объединяются с одним атомом кислорода, два из четырех электронов в кислород образует прочную связь в воде. В результате происходит неравномерное распределение электронов, поскольку два электрона остаются неиспользованными. Конец водорода становится частично положительным, в то время как конец кислорода частично отрицательным. Кроме того, атом кислорода имеет более сильную силу притяжения, следовательно, притягивает к нему больше атомов. Впоследствии в молекуле возникает дисбаланс зарядов. Помимо воды, фтористый водород также является полярной молекулой.
В отличие от воды, неполярные молекулы возникают в двух случаях. Во-первых, это может быть связано с равным распределением электронов между атомами. Во-вторых, это может быть связано с симметричным расположением полярных связей в более сложную молекулу, такую как трифторид бора (BF 3 ). Важный факт, на который нужно обратить внимание, заключается в том, что не каждая молекула с полярными связями является полярной молекулой. Примером этого сценария является углекислый газ (CO 2 ). Двуокись углерода не образует неполярную молекулу, поскольку ее геометрия является линейной. Два дипольных момента взаимно компенсируют друг друга, что приводит к отсутствию чистого молекулярного дипольного момента. Примерами неполярных соединений являются масло и бензин.
Почему полярность воды важна?
Полярность воды делает воду особой субстанцией, потому что она способствует некоторым уникальным характеристикам воды. Уникальные особенности включают его плотность, его способность растворять вещества, а также наличие прочных связей, которые крепко удерживают молекулы вместе. Эти характеристики воды позволяют ей выполнять свою основную функцию поддержания жизни.
Способность воды растворять вещества
Поскольку вода содержит как положительно заряженные, так и отрицательно заряженные ионы, она может растворять вещества. Например, соль, которую химически называют хлоридом натрия, часто растворяется в воде. Что происходит, так это то, что положительно заряженные концы молекул воды притягивают отрицательно заряженные ионы хлорида. С другой стороны, отрицательно заряженные концы притягивают положительно заряженные положительные ионы натрия. Погружение соли в воду приводит к разделению ионов хлорида натрия молекулами воды. Следовательно, соль растворяется в воде.
Плотность воды при замерзании
Плотность льда обычно меньше плотности воды, в результате чего лед плывет по воде. Причина этого в том, что молекулы воды замерзшей воды находятся дальше друг от друга, но прочно удерживаются друг с другом водородной связью. Следовательно, температуры охлаждения приводят к увеличению плотности воды, но только до четырех градусов по Цельсию. После этого плотность уменьшается, и когда она достигает нуля градусов или ниже, она легче воды. Лед может плавать в воде, тем самым поддерживая морскую жизнь.
Сильные связи в воде
Сильные связи, которые удерживают молекулы воды вместе, способствуют ее уникальным физическим характеристикам. Плотно удерживаемые молекулы приводят к очень высоким температурам кипения и плавления воды.
