如何确定分子的极性(determine the polarity of a molecule)

分子是结合在一起的原子群。有时,分子以一种不均匀分布电荷的方式结合,并产生2个极(1个正极和1个负极)。当这种情况发生时,分子被认为是极性的。你可以通过分析分子的键、测试它与其他极性物质的相互作用或观察它对电磁场的反应来确定分子的极性。...

方法1方法1/3:绘制lewis点结构

  1. 1写出分子中所有原子的符号。原子符号可以在元素周期表上找到。这些符号用于表示Lewis点结构中的每个原子。确保不要混淆符号,因为这会导致混淆。例如,如果你在看一个水分子,你会写出O、H和H。
  2. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 1
  3. 2找到中心原子。中心原子是所有(或至少大多数)其他原子结合的原子。这些原子也可能相互结合,也可能不结合。根据经验,中心原子通常是电负性低的原子。水分子打破了这一普遍趋势,因为氧原子(分子中最负电的原子)是中心原子。二氧化碳是一种遵循中心原子电负性降低趋势的分子。在这种情况下,碳是中心原子。
  4. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 2
  5. 3添加所有债券。使用八位字节规则确定存在的键的数量和类型。每个原子的价壳层应该包含8个电子,这样分子才稳定。一些原子可以是双键或三键来实现这一点。在水分子中,从氧向两个氢添加一个单键。氢没有相互结合。
  6. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 3
  7. 4包括未结合电子。虽然大多数电子用于成键,但有些原子有一组非成键电子。这些电子也应该包含在路易斯结构中,因为它们在确定极性时非常重要。用各自原子周围的点表示所有电子(键合和未键合)。氧有2个孤对电子。这意味着它们不用于粘合,而是与氧气保持连接。
  8. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 4
  9. 5寻找偶极子。当电子从分子的一侧不均匀地分布到另一侧时,就存在偶极子。如果存在,则分子是极性的。如果分布均匀,则分子是非极性的。由于电子对氧的吸引力大于对氢的吸引力,所以它们倾向于聚集在分子的那一端。这使氧带负电荷,氢带正电荷,形成偶极子。因此,水是极性的。
  10. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 5

方法2方法2/3:将物质置于溶剂中

  1. 1在烧杯中加水。水是一种极性溶剂。将100毫升水放入干净的烧杯中。把烧杯放在一边,稍后再回来。
  2. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 6
  3. 2向新烧杯中添加非极性溶剂。非极性溶剂包括甲苯、汽油和油等。向另一烧杯中添加100 mL所选非极性溶剂。让这个烧杯放在水杯旁边。许多非极性溶剂属于挥发性有机化合物(VOCs),非常危险。加热时要小心,并始终戴上口罩和手套。例如,您可以将植物油放入第二个容器中。它不易挥发,但仍作为非极性溶剂。丙酮也是相对安全的有机溶剂,但你仍然应该让它远离火,戴上口罩和手套。丙酮是一种挥发性化合物。
  4. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 7
  5. 3将等量的物质放入每个烧杯中。将有问题的物质放入装满水的烧杯和装满非极性溶剂的烧杯中。确保在每个烧杯中使用相同的量以保持一致性。您可以从向每个新烧杯中添加10-20 mL开始。例如,你可以在每个烧杯中加入20毫升异丙醇。
  6. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 8
  7. 4搅拌和/或加热混合物。可能需要加热或搅拌溶剂以激发相互作用。如果是这种情况,请确保将溶剂搅拌并加热到相同的程度。也就是说,加热有机溶剂,如甲苯,是非常危险的,你应该谨慎行事。测试异丙醇时无需加热。搅拌充分。如果加热,请使用热板并缓慢加热。不要用火焰加热有机溶剂。
  8. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 9
  9. 5让两个烧杯冷却。一旦物质似乎与一种或两种溶剂发生了相互作用,就让它们各自冷却。如果物质与溶剂不相容,这将使其有机会与溶剂分离。它还使样品更容易处理。
  10. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 10
  11. 6观察结果。检查是否有任何固体或液体从溶剂中分离出来。这表明该物质与该溶剂不相容。由于极性分子与极性溶剂相容,非极性分子与非极性溶剂相容,因此可以推断任何溶于水的物质都是极性的。任何不溶于水,但溶于汽油、甲苯、丙酮或其他非极性溶剂的物质都是非极性的。一旦两个烧杯都沉淀下来,你会发现异丙醇完全溶解在水中。然而,在第二个烧杯中,酒精与植物油分离的地方将有两个不同的层。这表明异丙醇是极性的。
  12. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 11

方法3方法3/3:用电磁作用于分子

  1. 1将物质缠绕在磁铁附近。如果你把一种物质靠近一块磁铁或带磁性的物体,你就可以分辨出它是极性的还是非极性的。将该物质放在工作台上,并将磁铁关闭。避免用磁铁接触物质。
  2. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 12
  3. 2查看任何交互。如果磁铁有任何吸引或排斥,你的物质就是极性的。然而,如果磁铁不相互作用,这并不意味着物质是非极性的。一些极性分子的极化程度不足以与弱磁体相互作用。例如,如果你有一条流动的水流,磁铁会使水流弯曲离开磁铁。这显示了清晰的交互。
  4. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 13
  5. 3在微波炉中加热所述物质。微波的工作原理是利用高频电磁辐射使极性分子旋转。旋转产生摩擦,摩擦产生热量。要测试物质的极性,请将其置于微波炉中。切勿将金属、易燃物或爆炸物放入微波炉中。如果你在微波炉里加水,你会发现它变热了。它是极性的。如果你试着把婴儿油放进微波炉,你会发现微波炉似乎加热不好。它是非极性的。
  6. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 14
  7. 4观察物质。寻找变形或熔化的迹象。检查物质是否过热。如果微波影响了物质,那么它是极性的。当微波打开时,物质将受到辐射。如果它是一种极性物质,辐射会使分子旋转(尽管这是不可见的)。如果物质是非极性的,微波的作用将很小。
  8. Image titled Determine the Polarity of a Molecule Step 16

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