Onko HCN polaarinen vai pooliton?

Vetysyanidi on kemiallinen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on HCN. se tunnetaan myös nimellä balsamihappo. Se on myrkyllinen kaasu, jota tuotetaan teollisessa mittakaavassa. Keskustelemme sen ominaisuuksista ja monet teistä saattavat myös epäillä, onko HCN polaarinen vai ei. Niinpä annan teidän ymmärtää, onko HCN polaarinen vai ei ja syy siihen.

Onko HCN siis polaarinen vai ei-polaarinen? HCN on polaarinen molekyyli, koska typen (3,04) ja vedyn (2,2) välillä on suuri elektronegatiivinen ero, jonka vuoksi lineaarisen muotoinen molekyyli jakaa varauksen epätasaisesti ja johtaa nollasta poikkeavaan dipolimomenttiin, mikä tekee molekyylistä polaarisen.

HCN on luonteeltaan hapan. Se esiintyy värittömänä nesteenä vakiolämpötilassa ja -paineessa. Se on luonnossa syttyvää ja erittäin myrkyllistä nestettä, jota tuotetaan laajalti teollisessa mittakaavassa.

Tämän kemiallisen yhdisteen molekyylimassa on 27,0253 g/mol. Se voidaan laskea seuraavasti

HCN:n moolimassa = 1* (H:n moolimassa) + 1 * (C:n moolimassa) + 1 * (N:n moolimassa) + 1 * (N:n moolimassa) = 1 + 12 + 14 =
27 g/mol.

Kemiallisessa koostumuksessaan tämä kemiallinen yhdiste sisältää 1 hiili-, 1 vety- ja 1 typpiatomin.

Hiili on keskeinen atomi, jota ympäröivät typpi- ja vetyatomit molemmin puolin siten, että se muodostaa lineaarisen muotoisen rakenteen.

Vetyllä on valenssi 1 (tarvitsee 1 elektronin lisää tullakseen stabiiliksi) ja hiilellä on 4 valenssielektronia a tarvitsee 4 lisää täydentääkseen oktettinsa ja typellä on 5 valenssielektronia ja tarvitsee 3 elektronia lisää täydentääkseen oktettinsa.

Tämän mukaisesti hiili ja vety jakavat elektronit keskenään ja muodostavat kovalenttisen sidoksen(C-H), kun taas hiili ja typpi muodostavat kolmoissidoksen (C≡N) jakaakseen kolme elektroniaan keskenään.

Tuloksena molekyylistä H-C≡N tulee stabiilisoitunut.

Tarkistetaan sen atomien elektronegatiivisuus, niin hiilen elektronegatiivisuus on 2.55, typen 3,04 ja vedyn 2,2.

Ja typpi- ja hiiliatomit ovat ääriasennoissa, ja niiden elektronegatiivisuudessa on huomattava ero.

Tuloksena typpi saa osittain negatiivisen varauksen, kun taas vety saa osittain positiivisen varauksen. Tämä luo positiivisia ja negatiivisia napoja molekyylin poikki tehden siitä polaarisen molekyylin.

Polaariset ja ei-polaariset molekyylit

Polaariset molekyylit ovat molekyylejä, joiden poikki syntyy positiivisia ja negatiivisia napoja.

Ei-polaaristen molekyylien poikki ei synny lainkaan napoja, ja niiden varaukset ovat tasaisesti jakautuneet sen atomeihin.

Polaaristen molekyylien dipolimomentin arvo on yhtä suuri kuin ei-luonnollinen nolla. Varaus jakautuu sen atomien kesken epätasaisesti.

Kahden atomin muodostaman kovalenttisen sidoksen sanotaan olevan polaarinen, jos niiden elektronegatiivisuus eroaa toisistaan.

Tämä johtuu siitä, että elektronegatiivisempi atomi vetää sidotun elektroniparin puolelleen ja saa osittaisen negatiivisen varauksen, ja toinen atomi saa osittaisen positiivisen varauksen.

Esimerkkeinä polaarisista molekyyleistä voidaan mainita mm. seuraavat molekyyliryhmät: HCl, OF2 jne. Voit tarkistaa syyn HCl:n polaarisuuteen.

Epäpolaaristen molekyylien dipolimomentti on aina nolla. Koska näissä molekyyleissä varausjakauma on aina tasainen koko molekyylissä.

Kahden atomin muodostaman kovalenttisen sidoksen sanotaan olevan pooliton, jos molempien atomien elektronegatiivisuus on yhtä suuri.

Esimerkkejä poolittomista molekyyleistä ovat heksaani, BF3, jne. Voit tarkistaa syyn BF3:n poolittomuuteen.

Miksi HCN on poolinen molekyyli?

HCN-molekyyli on poolinen, koska se sisältää atomeja (vetyä, typpeä ja hiiltä), jotka eroavat toisistaan elektronegatiivisuudeltaan.

Atomin elektronegatiivisuus on tärkeä parametri, jonka avulla voidaan tarkistaa, onko se poolinen vai ei.

Yksinkertaisesti sanottuna atomin elektronegatiivisuus on sen voima vetää elektronia puolelleen.

Siten suurempi elektronegatiivinen atomi vetää sidottua elektroniparia puolelleen suuremmalla vaikutuksella ja aiheuttaa varauksen epätasapainon.

Tuloksena suurempi elektronegatiivinen atomi saa osittaisnegatiivisen varauksen johtuen siihen kohdistuvasta suuremmasta varauksen voimakkuudesta.

Typen ja vedyn elektronegatiivisuuden ero on (3,04 -2,2= 0,84), mikä riittää nostamaan polariteetin HCN-molekyylissä.

Tämän molekyylin muoto on lineaarinen ja sillä on nettodipoli typpeä kohti.

Elektronegatiivisuuskertoimen lisäksi typpi on yhdistetty hiileen kolmoissidoksella, joka myös lisää typpiatomin varauksen voimakkuutta ja tekee molekyylistä polaarisen.

Keskeiset seikat molekyylin polaarisuuden määrittämiseksi

On olemassa useita parametreja, jotka tulisi pitää mielessä molekyylin polaarisuutta tarkistettaessa. Sinun tulisi merkitä muistiin alla olevat seikat ja tarkkailla niitä

Elektronegatiivisuus: Jos kahden elektronegatiivisuudeltaan erilaisen atomin välille muodostuu kovalenttinen sidos, korkeamman elektronegatiivisuuden omaava atomi vetää elektronia hieman enemmän omalle puolelleen.

Tuloksena muodostunut sidos on poolinen. Jos molekyyliin osallistuvien atomien elektronegatiivisuudessa on eroa, muodostuva molekyyli on luonteeltaan polaarinen.

Elektronegatiivisuuden ero on suoraan verrannollinen molekyylin polaarisuuteen.

Tapauksessa H-C≡N typpi on vetyä elektronegatiivisempi ja hiilestä tulee negatiivinen napa.

Geometrinen muoto: Jos molekyylin muoto on vääristynyt tai epäsymmetrinen, varaus jakautuu molekyylissä epätasaisesti ja johtaa polaariseen molekyyliin.

Jos taas symmetrisesti muotoiltu molekyyli on pooliton vain, jos atomien elektronegatiivisuus on sama. Jos se on epäsymmetrinen, molekyyli voi olla polaarinen.

Kuten HCN:n tapauksessa, vaikka molekyylin muoto on symmetrinen (lineaarinen), molekyyli on polaarinen sen atomien elektronegatiivisuuseron vuoksi.

Alhaalla on kuva HCN-molekyylin geometrisesta rakenteesta.

Dipolimomentti: Molekyylin dipoli on sen poolisuuden mitta. Mitä suurempi on molekyylin napaisuus, sitä suurempi on sen napaisuus.

Se on atomien varauksen ja positiivisen ja negatiivisen varauksen keskusten välisen etäisyyden tulo.

D = Q* R

Se merkitään D:llä. HCN-molekyylin dipoli on 2,98 Debye. Debye on sen SI.

HCN:n ominaisuudet

• Se esiintyy huoneenlämmössä värittömänä nesteenä, jolla on öljymäinen haju.
• Se on myrkyllinen ja tulenarka luonnossa, jota tuotetaan laajalti eri teollisuuden aloilla.
• Se on luonteeltaan hapanta ja sen happamuus on 9,21 PKA.
• Tämän aineen sulamispiste on -13,29 °C tai 8,08 °F ja kiehumispiste on 26 °C tai 79 °F.
• Lämpötilassa 25 °C sen höyrynpaine on 100 kPa.
• HCN:n poolisuus on 2,98 D.
• HCN:n molekyylimuoto on lineaarinen.

HCN:n käyttötarkoitukset

• HCN:ää käytetään akryylinitriilin valmistuksessa, jota käytetään edelleen synteettisten kumien, akryyli- ja akryyli- kuitujen valmistuksessa.
• HCN:ää käytetään myös muovien valmistuksessa.
• HCN:stä ja siitä muodostetuista yhdisteistä on hyötyä monissa kemiallisissa reaktioissa. Sitä käytetään esimerkiksi teräksen ja raudan kovettamisessa.
• Tätä yhdistettä käytetään myös galvanisoinnissa.