Er HCN polært eller upolært?

Hydrogencyanid er en kemisk forbindelse med den kemiske formel HCN, der også er kendt som blåsyre. Det er en giftig gas, der fremstilles i industriel målestok. Vi vil diskutere dens egenskaber, og mange af jer er måske også i tvivl om, hvorvidt HCN er polært eller ej. Så jeg vil få dig til at forstå, om HCN er polær eller ej og grunden bag det.

Så, er HCN polær eller upolær? HCN er et polært molekyle på grund af den store elektronegative forskel mellem kvælstof(3,04) og brint(2,2), som gør at det lineært formede molekyle har ulige fordeling af ladningen og resulterer i et ikke-nul dipolmoment, hvilket gør molekylet polært.

HCN er surt i naturen. Det findes som en farveløs væske ved standardbetingelser for temperatur og tryk. Det er brændbart i naturen og en ekstremt giftig væske, der produceres i stor udstrækning i industriel skala.

Denne kemiske forbindelse har en molekylmasse på 27,0253 g/mol. Den kan beregnes som nedenfor

Molmasse af HCN = 1* (Molmasse af H) + 1 * (Molmasse af C) + 1 * (Molmasse af N) = 1 + 12 + 14 =
27 g/mol.

Den kemiske sammensætning af denne kemiske forbindelse er dækket af 1 kulstofatom, 1 brintatom og 1 nitrogenatom.

Kulstof er det centrale atom omgivet af kvælstof- og brintatomer på begge sider, således at det danner en lineær formstruktur.

Brintet har en valens på 1 (skal bruge 1 elektron mere for at blive stabilt) og kulstof har 4 valenselektroner og skal bruge 4 mere for at fuldende sin oktet, og kvælstof har 5 valenselektroner og skal bruge 3 elektroner mere for at fuldende sin oktet.

I overensstemmelse hermed deler kulstof og brint hinandens elektroner og danner en kovalent binding(C-H), mens kulstof og kvælstof danner en trippelbinding (C≡N) for at dele deres tre elektroner med hinanden.

Dermed bliver molekylet H-C≡N stabiliseret.

Hvis vi kontrollerer elektronegativiteten for dets atomer, er kulstoffets elektronegativitet 2.55, kvælstof er 3,04, og at hydrogen er 2,2.

Og nitrogen- og kulstofatomerne befinder sig i ekstreme positioner og har en mærkbar forskel i deres elektronegativitet.

Som følge heraf får nitrogenet en delvis negativ ladning, mens hydrogenet får en delvis positiv ladning. Dette skaber positive og negative poler på tværs af molekylet, hvilket gør det til et polært molekyle.

Polære versus upolære molekyler

De polære molekyler er de molekyler, der har positive og negative poler genereret på tværs af dem.

De upolære molekyler har ingen poler genereret på tværs af det og har lige stor ladning spredt blandt dets atomer.

De polære molekyler har deres dipolmomentværdi lig med ikke-nul. Fordelingen af ladningen blandt dets atomer er uensartet.

Den kovalente binding, der dannes af to atomer, siges at være polær, hvis deres elektronegativitet er forskellig fra hinanden.

Dette skyldes, at et mere elektronegativt atom trækker det bundne elektronpar mod sin side og får delvis negativ ladning, og det andet atom får delvis positiv ladning.

Eksempler på polære molekyler er HCl, OF2 osv. Du kan tjekke årsagen til HCl’s polaritet.

Dipolmomentet for ikke-polære molekyler er altid nul. Fordi i disse molekyler er fordelingen af ladningen altid ensartet over hele molekylet.

Den kovalente binding, der dannes af to atomer, siges at være upolær, hvis begge atomers elektronegativitet er lige stor.

Eksempler på upolære molekyler er Hexan, BF3 osv. Du kan tjekke årsagen til BF3’s upolaritet.

Hvorfor er HCN et polært molekyle?

Molekylet HCN er polært, da det indeholder atomer (hydrogen, nitrogen og kulstof), der er forskellige i deres elektronegativitet.

Elektronegativiteten af et atom er en vigtig parameter til at kontrollere, om det er polært eller ej.

Med enkle ord er et atoms elektronegativitet dets evne til at trække elektronen til sin side.

Så et større elektronegativt atom trækker bundet elektronpar til sin side med større indflydelse og giver anledning til ladningsubalance.

Som følge heraf får et større elektronegativt atom delvis negativ ladning på grund af større ladningsintensitet på det.

Differencen mellem nitrogenets og hydrogenets elektronegativitet er (3,04 -2,2= 0,84), hvilket er tilstrækkeligt til at hæve polariteten i HCN-molekylet.

Denne molekyls form er lineær og har en nettodipol mod nitrogenet.

Ud over elektronegativitetsfaktoren er nitrogenet forbundet med kulstof med en tripelbinding, der også øger intensiteten af ladningen på nitrogenatomet og gør molekylet polært.

Nøglepunkter til bestemmelse af et molekyls polaritet

Der findes flere parametre, som man bør holde sig for øje, mens man kontrollerer polariteten af et molekyle. Du bør notere dig nedenstående punkter og observere dem

Elektronegativitet: Hvis der dannes en kovalent binding mellem to atomer med forskellig elektronegativitet, trækker det højere elektronegative atom elektronen lidt mere mod sin side.

Som følge heraf er den dannede binding polær. Hvis der er forskel på elektronegativiteten af de involverede atomer i et molekyle, er det dannede molekyle polært af natur.

Forskellen i elektronegativitet er direkte proportional med molekylets polaritet.

I tilfældet H-C≡N er kvælstof mere elektronegativt end brint, og kulstof bliver den negative pol.

Geometrisk form: Hvis et molekyls form er forvrænget eller asymmetrisk, er ladningen på tværs af molekylet ujævnt fordelt og resulterer i et polært molekyle.

Hvorimod det symmetrisk formede molekyle kun er upolært, hvis atomernes elektronegativitet er lige stor. Hvis den ikke stemmer overens, kan molekylet være polært.

Som i tilfældet med HCN er molekylet, selv om molekylets form er symmetrisk (lineær), polært på grund af forskellen i atomernes elektronegativitet.

Nedenfor ses et billede af HCN-molekylets geometriske struktur.

Dipolmoment: Et molekyls dipol er et mål for dets polaritet. Jo større polaritet et molekyle har, desto større er dets polaritet.

Det er produktet af ladningen på atomerne og afstanden mellem centrumene for positiv og negativ ladning.

D = Q* R

Det betegnes med D. HCN-molekylets dipol er 2,98 Debye. Debye er dens SI.

Egenskaber for HCN

• Det findes som en farveløs væske ved stuetemperatur med en olieagtig lugt.
• Det er giftigt og brandfarligt i naturen produceret over en lang række industrier.
• Det er surt i naturen og har en surhedsgrad på 9,21 PKA.
• Smeltningspunktet for dette stof er -13,29 °C eller 8,08 °F, og dets kogepunkt er 26 °C eller 79 °F.
• Ved en temperatur på 25 °C er dets damptryk 100 kPa.
• Polariteten af HCN er 2,98 D.
• Molekylformen af HCN er lineær.

Anvendelser af HCN

• HCN anvendes til fremstilling af acrylonitril, som videre anvendes til fremstilling af syntetisk gummi, akrylfibre.
• Det anvendes også til fremstilling af plast.
• HCN og forbindelser dannet med dette er nyttige til mange kemiske reaktioner. For eksempel anvendes det til hærdning af stål og jern.
• Denne forbindelse anvendes også i galvaniseringsprocessen.