Молекулы, которые образованы атомами одного и того же элемента, как правило, будут неполярными, как неполярны и сами связи в них. Так, молекулы Н2, F2, N2 неполярны.
Молекулы, которые образованы атомами разных элементов, могут быть полярными и неполярными. Это зависит от геометрической формы.
Если форма симметрична, то молекула неполярна (BeH2, BF3, CH4, CO2, SO3), если асимметрична (из-за наличия неподелённых пар или неспаренных электронов), то молекула полярна (NH3, H2O, SO2, NO2).
При замене одного из боковых атомов в симметричной молекуле на атом другого элемента также происходит искажение геометрической формы и появление полярности, например в хлорпроизводных метана CH3Cl, CH2Cl2 и CHCl3 (молекулы метана CH4 неполярны).
Полярность несимметричной по форме молекулы вытекает из полярности ковалентных связей между атомами элементов с разной электроотрицательностью.
Как отмечалось выше, происходит частичный сдвиг электронной плотности вдоль оси связи к атому более электроотрицательного элемента, например:
Чем больше разность электроотрицательностей элементов, тем выше абсолютное значение заряда δ и тем более полярной будет ковалентная связь.
В симметричных по форме молекулах (например, BF3) "центры тяжести" отрицательного (δ−) и положительного (δ+) зарядов совпадают, а в несимметричных молекулах (например, NH3) - не совпадают:
<здесь - рис. в тексте на с.280, правая полоса, верхний>
Объяснение:
Аміни виявляють основні властивості. Загальна формула амінів. Властивості і будова амінів Класифікація амінів різноманітна і визначається тим, яка буде ознака будови узятий за основу. Залежно від числа органічних груп, пов'язаних з атомом азоту, розрізняють: первинні аміни одна органічна група у азоту RNH 2 вторинні аміни дві органічних групи у азоту R 2 NH, органічні групи можуть бути різними R "R" NH третинні аміни три органічних групи у азоту R 3 N або R "R" R "" N За типом органічної групи, пов'язаної з азотом, розрізняють аліфатичні СH 3 N6H 5 N За кількістю аміногруп в молекулі аміни ділять на моноаміни СH 3 NН 2, діаміни H 2 N (СH 2) 2 NН 2, тріаміно і т.д. Номенклатура амінів. до назви органічних груп, пов'язаних з азотом, додають слово «амін», при цьому групи згадують в алфавітному порядку, наприклад, СН 3 NHС 3 Н 7 метілпропіламін, СН 3 N (С 6 Н 5) 2 метілдіфеніламін. Правила допускають також складати назву, взявши за основу вуглеводень, в якому аминогруппу розглядають як заступник. В такому випадку її положення вказують за до числового індексу: З 5 Н 3 С 4 Н 2 С 3 Н (NН 2) З 2 Н 2 С 1 Н 3 3-амінопентан (верхні числові індекси синього кольору вказують порядок нумерації атомів С) . Для деяких амінів збереглися тривіальні (спрощені) назви: З 6 Н 5 NH 2 анілін (назва за правилами номенклатури фениламин). У деяких випадках застосовують усталені назви, які представляють собою спотворені правильні назви: Н 2 NСН 2 СН 2 ОН моноетаноламін (правильно 2-аміноетанол); (ОНСН 2 СН 2) 2 NH діетаноламін, правильна назва біс (2-гідроксіетил) амін. Тривіальні, спотворені і систематичні (складені за правилами номенклатури) назви досить часто співіснують в хімії. Фізичні властивості амінів. Перші представники ряду амінів метиламин CH 3 NH 2, диметиламин (CH 3) 2 NH, тріметіламін (CH 3) 3 N і етиламін C 2 H 5 NH 2 при кімнатній температурі газоподібні, далі при збільшенні числа атомів в R аміни стають рідинами , а при збільшенні довжини ланцюга R до 10 атомів С кристалічними речовинами. Розчинність амінів у воді зменшується в міру збільшення довжини ланцюга R і при зростанні числа органічних груп, пов'язаних з азотом (перехід до вторинних і третинних амінів). Запах амінів нагадує запах аміаку, вищі (з великими R) аміни практично позбавлені запаху. Хімічні властивості амінів. Відмітна здатність амінів приєднувати нейтральні молекули (наприклад, галогеноводороди HHal, з утворенням органоаммоніевих солей, подібних амонійний солей в неорганічної хімії. Для утворення нового зв'язку азот надає неподеленную електронну пару, виконуючи роль донора. Бере участь в утворенні зв'язку протон Н + (від галогеноводорода) відіграє роль акцептора (приймача), такий зв'язок називають донорно-акцепторної (рис. 1). Виникла ковалентний зв'язок N H повністю еквівалентна наявними в Аміні зв'язків N H. Третинні аміни також приєднують HCl, але при нагріванні отриманої солі в розчині кислота розпадається, при цьому R відщеплюється від атома N: (C 2 H 5) 3 N + HCl ® [(C 2 H 5) 3 NH] Сl [(C 2 H 5) 3 NH] Сl ® (C 2 H 5) 2 NH + C 2 H 5 Сl При порівнянні цих двох реакцій видно, що C 2 H 5-група і Н, як би міняються місцями, в результаті з третинного аміну утворюється вторинний. Розчиняючись у воді, аміни за такою ж схемою захоплюють протон, в результаті в розчині з'являються іони ОН, що відповідає освіті лужного середовища, її можна виявити за до звичайних індикаторів. C 2 H 5 NH 2 + H 2 O ® + + OH З утворенням донорно-акцепторного зв'язку аміни можуть приєднувати не тільки HCl, але і галогеналкіли RCl, при цьому утворюється нова зв'язок N R, яка також еквівалентна вже наявним. Якщо в якості вихідного взяти третинний амін, то виходить сіль тетраалкіламонію (чотири групи R у одного атома N): (C 2 H 5) 3 N + C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 N] I Ці солі, розчиняючись у воді і деяких органічних розчинниках, диссоциируют (розпадаються), утворюючи іони: [(C 2 H 5) 4 N] I ® [(C 2 H 5) 4 N] + + I Такі розчини, як і всі розчини, що містять іони, проводять електричний струм. У тетраалкіламмоніевих солях можна замінити галоген НО-групою: [(CH 3) 4 N] Cl + AgOH ® [(CH 3) 4 N] OH + AgCl Добутий гідроксид тетраметиламонію є серйозна причина, за властивостями близький до лугів. Первинні і вторинні аміни взаємодіють з азотистої кислотою HON \u003d O, проте реагують вони по-різному. З первинних амінів утворюються первинні спирти: C 2 H 5 NH 2 + H NO 2 ® C 2 H 5 OH + N2 + H 2 O На відміну від первинних, вторинні аміни утворюють з азотистої кислотою жовті, важко розчинні нітрозаміни сполуки, що містять фрагмент\u003e N N \u003d O: (C 2 H 5) 2 NH + H NO 2 ® (C 2 H 5) 2 N N\u003d O + H 2 O Третинні аміни при звичайній температурі з азотистої кислотою не реагують, таким чином, азотистая кислота є реагентом, що дозволяє розрізнити первинні, вторинні і третинні аміни. При конденсації амінів з карбоновими кислотами утворюються аміди