Onko heksaani polaarinen vai pooliton?

Heksaani on kemiallinen yhdiste, joka esiintyy värittömänä nesteenä huoneenlämmössä. Se luokitellaan orgaaniseksi yhdisteeksi eli; alkaani kuusi hiiliatomia. Heksaanin kemiallinen kaava on C6H14. Nämä alkaanit ovat puhtaassa muodossa hajuttomia. Monet luonnontieteiden opiskelijat saattavat epäillä, onko heksaani polaarinen vai ei. Tässä artikkelissa vastaan tähän kysymykseen ja käsittelen myös ympäröiviä aiheita.

Onko heksaani siis poolinen vai pooliton? Heksaani on luonteeltaan pooliton sen symmetrisen geometrisen rakenteen vuoksi. Vaikka hiilen ja vedyn elektronegatiivisuusero on 0,35, dipoli kumoutuu symmetrian vuoksi, mikä tekee C6H12:sta polaarisen molekyylin.

Heksaani esiintyy värittömänä nesteenä huoneenlämmössä, ja sen kiehumispiste on noin 50-70 celsiusastetta.

Heksaania valmistetaan jalostamalla raakaöljyä. Sitä käytetään laajalti liuottimena kemian laboratorioissa

Se on alkaani, jossa on kuuden hiiliatomin ketju. Ne ovat merkittäviä polttoaineen tai bensiinin ainesosia.

Jos puhutaan heksaanin kemiallisesta koostumuksesta, se koostuu 6 hiiliatomista ja 14 vetyatomista. Se on kuuden hiilen ketjuun kuuluva hiilivety.

Hiilen elektronegatiivisuus on 2,55 ja vedyn 2,2. Elektronegatiivisuusero on olemassa C-H-sidoksessa.

Elektronegatiivisuudeltaan erilaisten atomien välinen kovalenttinen sidos kehittää sidokseen poolisuuden.

Hiilen ja vedyn elektronegatiivisuuden ero on noin 0,35.
Tämän seurauksena kyseisellä kovalenttisella sidoksella on myös jokin nollasta poikkeava dipolimomentin arvo.

Molekyylit, joissa on tällaisia polaarisia sidoksia, voivat itsessään olla poolittomia, jos molekyylin muoto on symmetrinen, koska tällöin polaaristen sidosten dipolit kumoutuvat keskenään.

Tuloksena koko molekyylin nettodipolimomentti on nolla.

Heksaanille on ominaista alhainen reaktiivisuus, ja se toimii hyvänä liuottimena reaktiivisille yhdisteille.
Heksaani on bensiinin tavoin myös luonteeltaan haihtuvaa, ja sen räjähdysvaara on suuri.

Mitä ovat pooliset ja poolittomat molekyylit?

Kemiallisen yhdisteen poolisuus määräytyy sen mukaan, kuinka tasaisesti varaus jakautuu kahden atomin välille muodostuneeseen sidokseen.

Jos varaus jakautuu tasaisesti kahden atomin välille, niiden välille muodostuneen sidoksen sanotaan olevan pooliton. Kun taas jos varaus jakautuu epätasaisesti sidoksen poikki, sidoksen sanotaan olevan polaarinen.

Kovalenttiset sidokset voivat olla polaarisia ja ei-polaarisia riippuen sellaisista tekijöistä kuin elektronegatiivisuus, dipolimomentti ja molekyylin geometrinen rakenne.

Polaariset molekyylit: Nämä ovat molekyylejä, joissa atomeilla on epätasainen varausjakauma. Tällaisissa molekyyleissä kemiallisen kovalenttisen sidoksen muodostavien atomien välillä on elektronegatiivisuusero.
Tästä erosta johtuen korkeamman elektronegatiivisuuden omaava atomi vetää sidottua elektroniparia hieman itseensä ja saa osittaisen negatiivisen varauksen. Vastavuoroisesti toinen saa osittaisen positiivisen varauksen.

Tällaisten yhdisteiden nettodipolimomentti havaitaan nollasta poikkeavaksi.

Esimerkkejä polaarisista molekyyleistä ovat CO, H2O. voit tarkistaa syyn CO:n polaarisuuteen.

Epäpolaariset molekyylit: Nämä ovat molekyylejä, joissa kovalenttisesti sidoksissa olevien atomien välillä elektronit jakautuvat tasapuolisesti.

Tällaisten yhdisteiden muodoltaan symmetriset molekyylit. Kahdella atomilla on sama elektronegatiivisuus, jos niiden muodostama kovalenttinen sidos on pooliton.

On myös tärkeää huomata, että poolittomassa molekyylissä voi olla polaarisia sidoksia, mutta molekyylin symmetrisen rakenteen vuoksi polaarisuus kumoutuu keskenään.

Poolittomien molekyylien nettodipolimomentti on nolla.

Miksi heksaani on poolinen molekyyli?

Heksaanin kemiallisessa koostumuksessa on 6 hiiliatomia ja 14 vetyatomia.
Hiilen ja vedyn elektronegatiivisuudessa on 0,35 yksikön ero.

Hiili on elektronegatiivisempi kuin vety, minkä vuoksi muodostuva kovalenttinen sidos (C-H) on luonteeltaan poolinen. Hiili jakaa suuremman osan sidoksissa olevista elektronipareista. Hiili saa osittaisen negatiivisen varauksen ja vastavuoroisesti vety saa positiivisen varauksen.

Mutta sen sijaan, että heksaanimolekyylissä olisi polaarisia C-H-sidoksia, heksaanimolekyylin epäsymmetrisen muodon vuoksi näiden sidosten polaarisuus kumoaa toisensa ja tekee heksaanimolekyylistä ei-polaarisen.

Molekyylin polaarisuuteen vaikuttaviin tekijöihin

Elektronegatiivisuus: Atomin elektronegatiivisuus on sidosparien vetovoima sitä kohti. Jos molekyylin atomien välillä on eroa elektronegatiivisuudessa, molekyylin polaarisuus kasvaa.

Molekyylin polaarisuus on suoraan verrannollinen atomien elektronegatiivisuuden eroon.

Dipolimomentti: Se on molekyylin polaarisuuden mitta. Mitä suurempi molekyylin dipolimomentti on, sitä suurempi on sen poolisuus.

Matemaattisesti se on varausten ja niiden välisen etäisyyden tulo. Sitä merkitään D.

Geometrinen rakenne:

Heksaanin molekyyligeometria

Heksaanin molekyyli on symmetrisen muotoinen eli; se muodostaa tetraedrin muodon, jonka sidoskulma hiili- ja vetyatomien välillä on 109,5 astetta.

Hiiliatomien ketju seuraa peräkkäin toisiaan.

Alhaalla näkyy heksaanin molekyylirakenne.

Heksaanin ominaisuudet

• Heksaanin molekyylipaino on 86,18 yksikköä.
• Heksaanin tiheys 25ºC:n lämpötilassa on noin 0,659 g/ml.
• Heksaanin kiehumispiste on 69ºC. Ja sen sulamispiste on -95ºC.
• Lämpötilassa 20ºC heksaanin dielektrisyysvakio on 1,89.
• Sen taitekerroin on noin 1,375 20ºC:ssa.
• 20ºC:ssa heksaanin höyrynpaine on 132 mm Hg.

Heksaanin käyttötarkoitukset

• Heksaania käytetään laajalti bensiinin ja kaupallisen kaasun ainesosana. Useimmiten kaasut koostuvat 4-6 hiiliketjun alkaaneista, joihin heksaani kuuluu.
• Heksaania käytetään paljon elintarviketeollisuudessa. Sitä käytetään laajalti lipidien erottamiseen muista elintarvikkeista.
• Heksaania käytetään kasviöljyjen erottamiseen siemenistä ja soijasta. Yhdysvalloissa suurin osa soijatuotteista valmistetaan heksaanista.
• Heksaania käytetään monilla teollisuudenaloilla liimojen, nahkatuotteiden ja kattotiilien valmistukseen.
  Kattotiilet käsitellään heksaanilla niiden korroosion estämiseksi.

Johtopäätös

Heksaani on väritön neste, jossa on kuusi hiilen ketjua kytkettyinä vetyatomeihin. Hiilen ja vedyn elektronegatiivisuusero tekee C-H-sidoksesta polaarisen.

Mutta heksaanimolekyylin symmetrisen muodon vuoksi näiden polaaristen sidosten polaarisuus kumoutuu keskenään tehden heksaanista polaarisen yhdisteen.