11极性分子和分子的极性

极性分子和分子的极性 分子的极性怎样左右物质的行为 分子的极性源于键的极性 键的极性决定于成键原子间电子云的分布 回放 极性键构成的分子 双原子分子 分子和键的极性相一致 多原子分子 分子空间结构对称 非极性分子 分子空间结构不对称 极性分子 O C O H2O CH4 非极性键构成的分子 必是非极性分子 回放 分子的极性就是分子的电性 因此 可用电学实验予以验证 水分子的极性使其能在微波作用下震荡 微波炉以此烹饪食品 物质的电性 物质的溶解性 物质的溶解性遵循 相似相溶 的规律 在溶液中 极性相似的物质相趋向 C2H6 H2O 这张纸片之所以如此 倔犟 是因为 铅笔把石墨涂在纸上 而石墨是非极性的 另一面 纸的纤维是极性分子构成的 溶液里发生了如下的反应 2KBr Cl2 Br2 2KCl 虽然水溶液里还有KBr Br Br2 Br3 Br2还是进入了CCl4 这表明Br2在CCl4中溶解度比Br 大得多 I2 CCl4 I2也是如此 Cl2 KBr 某些物质的表面活性 有一类物质 结构上由不对称的两部分 极性和非极性 组成 又称双亲化合物 常表示为 如 十二烷基磺酸钠 这类物质称表面活性剂 具有广泛用途 极性基非极性基 亲水基 亲油基 表面活性剂的最重要作用是能降低表面张力 什么是表面张力 两根火柴被表面张力拉在一起 又于表面张力的降低而分开 物体表面层分子便受到一种向内的力 欲使表面积增大 就必须做功 此功即表面张力 符号 单位 N m 1 当溶液中溶有双亲分子时 其极性基指向水 非极性基指向气 由于水与亲油基的排斥使表面活性剂在表面形成单分子膜 这种斥力降低了水的收缩力 即降低了表面张力 表面活性剂具有降低表面张力的功能 这种性质称表面活性 表面活性剂的性质 临界胶束浓度 CMC 表面活性剂的浓度只有稍大于CMC时才能发挥最大作用 当浓度增加到液面形成表面活性剂的单分子膜时 10 3 10 5 表面张力降到最低点 当表面活性剂的浓度超过CMC时 它们的亲油基受水分子的排斥而相互聚在一起 形成团状结构 称胶束 胶束内部是亲油的 可提高非水熔性的物质溶解度 胶束增熔 表面活性剂的亲水性 即HLB值 双亲分子极性基团极性越强 HLB值越大 HLB值可以表示表面活性剂的特性及使用范围 工业用表面活性剂的HLB值 表面活性剂的基本作用 润湿渗透作用 不同的界面间表面张力不同 表面活性剂降低表面张力便可以提高润湿作用 由于润湿作用的增强 使渗透作用也得以提高 乳化分散作用 在不互溶的油 水间 由于表面活性剂的加入 可以使系统成为乳状分散系 W OO W 乳液有两种 油包水 W O 水是分散质 水包油 O W 油是分散质 把固体微粒分散于溶剂中的作用称分散作用 表面活性剂的分散作用与乳化作用相似 起泡消泡作用 不溶性气体分散于液体或固体中形成的分散系 气泡 表面活性剂可以使气泡稳定存在 如果能把起泡剂替换出来 就可以消泡 洗涤作用 表面活性剂的洗涤作用是润湿 渗透 乳化 分散的综合结果 防锈剂是一种表面活性剂 润滑油 润滑脂 的防锈作用 它的极性基吸附于金属件上 而油性基则在在摩擦件中间形成油膜 把固体摩擦变为液体摩擦 起到减磨作用 黏结剂的作用也有类似的模型 极性材料要使用极性黏结剂 非极性材料要使用非极性黏结剂 黏结剂也是依据分子的极性产生作用的 黏结剂多是高分子材料 高聚物分子中的极性基团 高聚物分子的极性是指链节中存在着极性基团 使整个分子呈极性 在尼龙6中有氨基和羰基 如 聚乙烯和聚氯乙烯 ABS 涤纶 尼龙66 高分子的极性基团对高聚物性质的影响 机械性能 分子间力大 机械强度就大 大分子的极性基团可以增强分子间力 电性能 高聚物无电子 离子 多是绝缘体 但极性基团在电场中会周期性取向 产生位移电流 使其具有导电性 溶解性 符合 相似相溶 原理 但不同于低分子 其溶解过程可分为溶胀 溶解两步 溶胀 溶剂分子进入高分子链中 使高分子链间距增大 体积膨胀 溶解 高分子链间距离继续扩大 直至高分子链彼此分离而进入溶剂 极性基团的数量对溶解性有大影响 分子的极性 是分子层次上最基本的结构特征之一