Полярность молекул

Пространственная конфигурация молекул

Конфигурация молекул, в стереохимии характеризует пространственное расположение атомов или групп атомов у асимметрического атома, у несимметрично замещенной двойной связи, у малого (жёсткого) цикла, у центрального атома в комплексах. Различия между конфигурациямимолекул обусловливают существование двух видов устойчивых стереоизомеров — геометрических и оптических (см. Изомерия). При определении конфигурации широко применяют химические и особенно физические методы исследования. Так, специальным рентгенографическим методом удалось доказать, например, пространственное расположение заместителей у асимметричных атомов С (отмечены звёздочками) в молекуле винной кислоты. — в правовращающей (I) и левовращающей (II):

Конфигурация молекулы не меняется при изменении её конформации, т. е. при повороте вокруг простых связей отдельных частей молекулыотносительно друг друга. Иногда (например, в физической химии и химии высокомолекулярных соединений) термин «конфигурация» понимают более широко, подразумевая под ним полную пространственную модель молекулы.

ПОЛЯРНЫЕМОЛЕКУЛЫ, молекулы, обладающие постоянным дипольным моментом в отсутствие внеш. электрич. поля. Дипольный момент присущ таким молекулам, у к-рых распределение электронного и ядерного зарядов не имеет центра симметрии. Обычно полярность отдельных фрагментовмолекулы или хим. связей между двумя атомами (или большим числом атомов) определяется величиной соответствующего дипольного момента: чем он больше, тем сильнее полярность.

Под влиянием внеш. электрич. поля в-во поляризуется, т.е. в нем возникает дипольный момент единицы объема. У в-в, состоящих из полярныхмолекул, поляризация обусловлена смещением электронной плотности под влиянием поля и ориентацией молекул в поле. Ориентации молекулпрепятствует тепловое движение, поэтому изучение зависимости поляризации от т-ры позволяет определять дипольный момент молекул (ур-ние Ланжевена-Дебая; см. Диэлектрики). Для двухатомных молекул полярность часто связывают с приближенным представлением электронной волновой ф-ции в рамках валентных связей метода как суммы двух слагаемых, одно из к-рых отвечает ковалентной схеме, другое -ионной валентной схеме. Такое соотнесение позволяет ввести понятие о степени ковалентности или степени ион-ности хим. связи, причем полярность связи определяется в осн. ионной составляющей. Для многоатомных молекул также возможно подобное приближенное выделение в электронной волновой ф-ции ковалентной и ионной составляющих.

В-ва, образованные сильно полярными молекулами, как правило, хорошо раств. в полярных р-рителях, тогда как при отсутствии у молекул сколько-нибудь значит. дипольного момента в-во раств. лишь в неполярных р-рителях. В-ва, включающие сильно полярную концевую группу и объемный неполярный фрагмент (т. наз. дифильные молекулы), обычно относятся к числу поверхностно-активных веществ.

Дата добавления: 2015-04-24