Дипольный момент Бонда

редактировать

Диаграмма, показывающая дипольные моменты связи трифторида бора. δ- показывает увеличение отрицательного заряда, а δ + показывает увеличение положительного заряда. Обратите внимание, что дипольные моменты, изображенные на этой диаграмме, представляют смещение валентных электронов как источник заряда, который противоположен направлению фактического электрического дипольного момента.

Дипольный момент связи использует идея электрического дипольного момента для измерения полярности химической связи внутри молекулы. Это происходит всякий раз, когда есть разделение положительных и отрицательных зарядов. Диполь связи μ определяется по формуле:

μ = δ d {\ displaystyle \ mu = \ delta \, d}

\ mu = \ delta \, d

Диполь связи моделируется как δ - δ с расстоянием d между частичные заряды δ и δ. Это вектор, параллельный оси связи, направленный от минуса к плюсу, как это принято для векторов электрического дипольного момента.

Химики часто рисуют вектор, указывающий от плюса к минусу. Этот вектор можно физически интерпретировать как движение, которому подвергаются электроны, когда два атома размещаются на расстоянии d друг от друга и позволяют взаимодействовать, электроны будут перемещаться из своих положений в свободном состоянии, чтобы быть локализованными в большей степени вокруг более электроотрицательного атом.

единицей СИ для электрического дипольного момента является кулон-метр. Это слишком велико для практического применения в молекулярном масштабе. Дипольные моменты связи обычно измеряются в дебаях, представленных символом D, который получается путем измерения заряда $δ {\ displaystyle \ delta}$ $\ delta$ в единицах 10 статкулон и расстояние d в Ангстремах. Исходя из коэффициента преобразования 10 статкулонов, составляющего 0,208 единиц элементарного заряда, то 1,0 дебай возникает в результате разделения электрона и протона на 0,208 Å. Полезный коэффициент преобразования: 1 D = 3,335 64 × 10 См.

Для двухатомных молекул существует только одна (одинарная или кратная) связь, поэтому дипольный момент связи - это дипольный момент молекулы, с типичными значениями в диапазон от 0 до 11 D. С одной стороны, симметричная молекула, такая как хлор, Cl. 2, имеет нулевой дипольный момент, а с другой стороны, газовая фаза бромид калия, KBr, который является высокоионным, имеет дипольный момент 10,5 D.

Для многоатомных молекул существует более одной связи. Полный молекулярный дипольный момент может быть аппроксимирован векторной суммой дипольных моментов отдельных связей. Часто диполи связи получаются обратным процессом: известный полный диполь молекулы может быть разложен на диполи связи. Это делается для передачи дипольных моментов связей молекулам с такими же связями, но для которых полный дипольный момент еще не известен. Векторная сумма диполей перенесенных связей дает оценку полного (неизвестного) диполя молекулы.

См. Также

Химическая полярность

Ссылки

^Blaber, Mike (2018). «Дипольные_Моменты». Свободные тексты. Калифорнийский государственный университет.
^ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «электрический дипольный момент, p ». doi : 10.1351 / goldbook.E01929
^Hovick, James W.; Полер, Дж. К. (2005). «Заблуждения в условных обозначениях знаков: изменение момента электрического диполя». J. Chem. Educ. 82 (6): 889. doi : 10.1021 / ed082p889.
^Аткинс, Питер; де Паула, Хулио (2006). Физическая химия (8-е изд.). W.H. Фримен. п. 620 (и внутри передней обложки). ISBN 0-7167-8759-8.
^Физическая химия, 2-е издание (1966) G.M. Барроу Макгроу Хилл