Как определить полярность водой

Вода является полярной молекулой, а также действует как полярный растворитель.Когда химическое вещество называется «полярным», это означает, что положительный и отрицательный электрические заряды распределены неравномерно. Положительный заряд исходит от атомного ядра, а электроны поставляют отрицательный заряд. Именно движение электронов определяет полярность. Вот как это работает для воды.

Полярность молекулы воды

Вода (ч₂О) является полярным из-за изогнутой формы молекулы. Форма означает большую часть отрицательного заряда от кислорода на стороне молекулы, а положительный заряд атомов водорода находится на другой стороне молекулы. Это пример полярной ковалентной химической связи. Когда растворенные вещества добавляются в воду, они могут зависеть от распределения заряда.

Причина, по которой форма молекулы не является линейной и неполярной (например, как СО₂) из-за разницы в электроотрицательности между водородом и кислородом. Значение электроотрицательности водорода равно 2,1, а электроотрицательности кислорода — 3,5. Чем меньше разница между значениями электроотрицательности, тем более вероятно, что атомы образуют ковалентную связь. Большая разница между значениями электроотрицательности наблюдается с ионными связями. Водород и кислород оба действуют как неметаллы в обычных условиях, но кислород несколько более электроотрицателен, чем водород, поэтому два атома образуют ковалентную химическую связь, но она полярна.

Крайне электроотрицательный атом кислорода притягивает к нему электроны или отрицательный заряд, делая область вокруг кислорода более отрицательной, чем области вокруг двух атомов водорода. Электрически положительные части молекулы (атомы водорода) отклоняются от двух заполненных орбиталей кислорода. По сути, оба атома водорода притягиваются к одной и той же стороне атома кислорода, но они настолько далеки друг от друга, насколько могут быть, потому что оба атома водорода несут положительный заряд. Изогнутая конформация — это баланс между притяжением и отталкиванием.

Помните, что хотя ковалентная связь между каждым водородом и кислородом в воде является полярной, молекула воды в целом является электрически нейтральной молекулой. Каждая молекула воды имеет 10 протонов и 10 электронов для суммарного заряда 0.

Почему вода является полярным растворителем

Форма каждой молекулы воды влияет на то, как она взаимодействует с другими молекулами воды и другими веществами. Вода действует как полярный растворитель, потому что она может быть притянута к положительному или отрицательному электрическому заряду растворенного вещества. Небольшой отрицательный заряд вблизи атома кислорода притягивает соседние атомы водорода из воды или положительно заряженных областей других молекул. Слегка положительная водородная сторона каждой молекулы воды притягивает другие атомы кислорода и отрицательно заряженные области других молекул. Водородная связь между водородом одной молекулы воды и кислородом другой удерживает воду вместе и придает ей интересные свойства, однако водородные связи не так прочны, как ковалентные связи. Хотя молекулы воды притягиваются друг к другу посредством водородных связей, около 20% из них в любой момент времени могут свободно взаимодействовать с другими химическими веществами. Это взаимодействие называется гидратацией или растворением.

Почему вода не в периодической таблице?

Вы не найдете воды в периодической таблице элементов. Вот объяснение, почему вода не считается элементом.

Почему вода более плотная, чем лед?

Вода плотнее льда? Вода необычна тем, что ее максимальная плотность проявляется как жидкость, а не как твердое вещество. Это означает, что лед плавает на воде.

Почему вода в ядерном реакторе светится синим

Вода в ядерном реакторе действительно светится синим цветом. Вот объяснение того, как это работает, и определение черенковского излучения.

Источник

Как определить полярность, не имея приборов

Как определить полярность неизвестного вам источника питания? Давайте предположим, что вам в руки попался какой-нибудь блок питания постоянного напряжения, батарейка или аккумулятор. Но… на нем не обозначено, где плюс, а где минус. Да, дело быстро решается мультиметром, но что делать, если у вас его нет под рукой? Спокойно. Есть три проверенных рабочих способа.

Определяем полярность с помощью воды

Думаю, это самый простой способ определения полярности. Первым делом наливаем водичку в какую-нибудь емкость. Желательно не металлическую. От источника питания с неизвестными клеммами отводим два провода, отпускаем их в нашу водичку и смотрим внимательно на контакты. На минусовом выводе начнут выделяться пузырьки водорода. Начинается электролиз воды.

Как определить полярность с помощью сырого картофеля

Берем сырую картофелину и разрезаем ее пополам.

Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и ждем 5-10 мин.

Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.

Как определить полярность с помощью компьютерного вентилятора

Берем вентилятор от компьютера. Он имеет два вывода, а иногда даже три. Третий может быть желтый провод — датчик оборотов. Но его мы все равно использовать не будем. Нас волнуют только два провода — это красный и черный. Если на красном проводе будет плюс, а на черном — минус, то вентилятор у нас будет вращаться

Если же не угадали, то лопасти будут стоять на месте.

Вентилятор используем, если известно, что напряжение источника питания от 3 и до 20 Вольт. Подавать на вентилятор напряжение более 20 Вольт чревато для него летальным исходом.

Проще конечно купить мультиметр, можно на алиэкспрессе.

Если не понятно по картинкам, смотрите видео про полярность:

Источник

Как определить полярность водой

ХИМИЯ ЕГЭ | Химический кампус | Регина Ли запись закреплена

Полярная молекула или неполярная?
#ХимКампус_статья

Такие вопросы попадаются в тренировочных заданиях по теме «Химическая связь». Важно заметить, что полярная связь не равно полярная молекула! Полярность определяется неравномерным распределением электронной плотности вокруг молекулы.

Если электронная плотность распределена равномерно, то молекула считается неполярной. Если какой-то участок молекулы перетягивает на себя эту электронную плотность, то молекула – полярная (появляется разные полюсы – области частичного заряда).

Если полярная молекула не то же самое, что и полярная связь, тогда как определить этот момент?

ПОЛЯРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Полярная молекула имеет асимметричную форму, неподеленную электронную пару или центральный атом, связанный с другими атомами с разными значениями электроотрицательности. Обычно полярная молекула содержит ионные или полярные ковалентные связи. Приведем примеры:

● Вода — H2O
● Аммиак — NH3
● Диоксид серы — SO2
● Сероводород — H2S
● Окись углерода — CO
● Озон — O3
● Плавиковая кислота — HF (и другие молекулы с одним H)
● Этанол – СН3-СН2ОН (и другие спирты с ОН на одном конце)

Полярные молекулы часто гидрофильны («любят воду») и растворимы в полярных растворителях. Полярные молекулы часто имеют более высокие температуры плавления, чем неполярные молекулы с аналогичными молярными массами. Это связано с межмолекулярными силами между полярными молекулами, такими как водородная связь!

НЕПОЛЯРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Неполярные молекулы образуются либо тогда, когда электроны одинаково распределяются между атомами в молекуле, либо когда расположение электронов в молекуле симметрично, так что дипольные заряды компенсируют друг друга. Приведем примеры неполярных молекул:

● Любой из благородных газов (хотя технически это атомы, а не молекулы)
● Любой из двухатомных газов: H2, N2, O2, Cl2
● Углекислый газ — CO2
● Трифторид бора — BF3
● Бензол — C6H6
● Тетрахлорметан — CCl4
● Метан — CH4
● Этилен — C2H4
● Углеводородные жидкости, такие как бензин и толуол
● Большинство органических молекул, за исключением, например, спиртов и сахаров

Неполярные молекулы обладают некоторыми общими свойствами. Они, как правило, нерастворимы в воде при комнатной температуре, гидрофобны («боятся воды») и способны растворять другие неполярные соединения.

ВАЖНО! Часто полярность связей совпадает с полярностью молекулы. Однако есть неполярные молекулы с полярными связями и полярные молекулы с неполярными связями! Например, трифторид бора — это неполярная молекула, содержащая полярные ковалентные связи. BF3 — это тригональная плоская молекула, которая равномерно распределяет электрический заряд вокруг молекулы, даже если связь между атомами бора и фтора полярная.

Озон — это пример полярной молекулы, состоящей из неполярных ковалентных связей. Химические связи между молекулами кислорода в O3 являются чисто ковалентными, поскольку атомы имеют одинаковые значения электроотрицательности. Однако молекула озона имеет изогнутую форму (как вода), и ее электроны не проводят одинаковое время со всеми тремя атомами. Средний атом имеет частичный положительный электрический заряд, а два внешних атома несут частичный отрицательный заряд.
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
ВОПРОС! Зачем нужна эта информация для ЕГЭ? Во-первых, для темы «Химические связи». Во-вторых, для понимания смешиваемости в 26 задании для разделения веществ.

Мы помним золотое правило «подобное растворяется в подобном». Это означает, что полярные растворители растворяют полярные вещества, и наоборот. Это объясняет, почему спирт и вода полностью смешиваются (как полярные) и почему масло и вода не смешиваются (неполярные с полярными).

Дополнительную информацию и объяснение на примерах можно почитать в файлике ниже!

Источник

Уникальные свойства воды

1. Вода полярная. Молекулы воды полярны, с частичным положительным зарядом на атомах водорода, частичным отрицательным зарядом на кислороде и изогнутой общей структурой. Это связано с тем, что кислород более электроотрицателен, а это означает, что он лучше, чем водород, притягивает электроны.
2. Вода отличный растворитель. Вода обладает уникальной способностью растворять многие полярные и ионные вещества. Это важно для всех живых существ, потому что, когда вода проходит через круговорот воды, она забирает с собой много ценных питательных веществ!
3. Вода обладает высокой теплоемкостью. Чтобы повысить температуру определенного количества воды на градус, требуется много энергии, поэтому вода помогает регулировать температуру в окружающей среде. Например, это свойство позволяет температуре воды в пруду оставаться относительно постоянной днем и ночью, независимо от изменения температуры воздуха.
4. Вода имеет высокую теплоту испарения. Люди (и другие животные, которые потеют) используют высокую теплоту испарения воды для охлаждения. Вода превращается из жидкой формы в пар при достижении теплоты испарения. Поскольку пот состоит в основном из воды, испаряющаяся вода поглощает избыточное тепло тела, которое выделяется в атмосферу. Это называется испарительным охлаждением
5. Вода обладает когезионными и адгезионными свойствами. Молекулы воды обладают сильными силами сцепления из-за их способности образовывать водородные связи друг с другом. Силы сцепления ответственны за поверхностное натяжение тенденцию поверхности жидкости сопротивляться разрыву, когда она находится под напряжением или напряжением. Вода также обладает адгезионными свойствами, которые позволяют ей прилипать к другим веществам, кроме нее самой.
Эти когезионные и адгезионные свойства необходимы для переноса жидкости во многих формах жизни. Например, они позволяют транспортировать питательные вещества к верхушке дерева против силы тяжести.
6. Вода менее плотная в твердом виде, чем в жидкой. Когда вода замерзает, молекулы образуют кристаллическую структуру, которая разделяет молекулы дальше, чем в жидкой воде. Это означает, что лед менее плотный, чем жидкая вода, поэтому он плавает.
Это свойство важно, поскольку оно защищает пруды, озера и океаны от замерзания и позволяет жизни продолжать процветать под ледяной поверхностью.
Распространенные ошибки и заблуждения
• Вода растворяет все, потому что это «универсальный растворитель». Вода обладает способностью растворять многие вещества, но термин «универсальный растворитель» вводит в заблуждение. Вода способна растворять другие полярные молекулы и ионы, такие как сахара и соли. Однако неполярные молекулы, такие как масла, не имеют частичных положительных или частичных отрицательных зарядов, поэтому они не притягиваются к молекулам воды. Вот почему неполярные вещества, такие как масло, остаются отдельными при добавлении в воду.

Источник