如图,磷脂结构,上半部分包括胆碱、磷酸、甘油是极性部分也就是亲水部分,下班部分脂肪酸是非极性部分也就是疏水部分.
一个共价分子是极性的也就是说这个分子内电荷分布不均匀,也可以说正负电荷中心没有重合.正负重合可以抵消极性也就是处于非极性状态,没有重合的话偏向正电荷中心的地方呈正极性,偏向负电荷中心的地方呈现负极性,从而使分子处于极性状态.
这是一个水分子,H2O,共有两个氢氧共价键,也就是每个共价键氢氧共用一对电子,由于氧原子是8号原子有两个电子层,第一层2个电子,饱和,稳定,第二层有6个电子,不稳定,当凑齐8个电子达到第二层饱和数才稳定,因此两个氢原子各拿出1个电子,氧原子共拿出2个电子分别于氢共用,形成两个电子对,也就是两个共价键,这样氧原子最外层电子数达到饱和趋于稳定,而每个氢原子外层也各有2个电子饱和稳定.保证了水分子的稳定.
但是氧原子原子核含有8个质子,要比氢原子核1个质子引力大,所以电子偏向氧原子,所以说水分子里氧是负二价,氢是正一价,也就是说氧离子带两个负电荷,氢离子带一个正电荷,这就有了正负之分. 又因为水分子是一个V字型结构,能从图中明显看出来,它们的正负电荷中心没有重合,氢离子一侧呈现正电(绿色区域),氧离子一侧呈现负电(红色区域),这样水分子就有了极性.
可以把这个图看做甲烷分子,CH4,中间的碳原子和周围4个氢原子形成四个共价键构成稳定结构,四个氢离子带正电,正电荷中心与中间的负电荷中心重合,极性相抵,也就是这个分子对外不显示极性,也就是非极性分子.
分子是极性还是非极性本质就是看正负电荷中心是否重合.
然后再说极性非极性和疏水亲水的关系,既然水是极性分子,也就是说它有一部分显正电一部分显负电,那么就有正负电荷的吸引作用,这样另一个极性分子它也会有一部分带正电一部分带负电,正负相互吸引,也就和水溶在了一起,也就是极性分子亲水.而非极性的分子对外不显示正负电荷与水分子就没有相互吸引的作用,最终还是水分子吸引水分子,把非极性的分子撇在一边,溶不到一起,也就是非极性分子疏水.
这样说的话还清楚么?基本就是这个意思哈
分子间存在有vander
Waals
力和氢键力。这种分子间作用力的产生与分子的极化密切相关;
分子的极化是指分子在外电场作用下发生的结构变化。我们可以感受到这种作用力存在,
如气体可以液化就是分子间存在相互作用力的最好证明。
分子的极性与分子的极化
分子的极性
根据分子中正、负电荷重
心是否重合,可将分子分为极性分子和非极性分子。正、负电荷重心相重合的分子是非极性分子;不重合的是极性分子。
对于双原子分子,分子的极性与键的极性是一致的。即由非极性共价键构成的分子一定是非极性分子,如H2
、Cl2
、O2
等分子;由极性共价键构成的分子一定是极性分子,如HCl、HF等分子。
对于多原子分子,分子的极性与键的极性不一定一致。分子是否有极性,不仅取决于组成分子的元素的电负性,而且也与分子的空间构型有关。例如CO2
、CH4
分子中,虽然都是极性键,但前者是直线构型,后者是正四面体构型,键的极性相互抵消,因此它们是非极性分子。而在V形构型的H2O分子和三角锥形构型的NH3
分子中,键的极性不能抵消,它们是极性分子。
分子极性的大小用电偶极矩(electric
dipole
moment)量度。分子的电偶极矩简称偶极矩(μ),它等于正、负电荷重心距离(
d
)和正电荷重心或负电荷重心上的电量(
q)的乘积:
μ=
q·
d
其单位为10-30
C·m
。电偶极矩是一个矢量,化学上规定其方向是从正电荷重心指向负电荷重心。一些分子的电偶极矩测定值见表9-5。电偶极矩为零的分子是非极性分子,电偶极矩愈大示分子的极性愈强。
分子的极化
无论分子有无极性,在外电场作用下,它们的正、负电荷重心都将发生变化。如图9-13所示,非极性分子的正、负电荷重心本来是重合的(μ=0),但在外电场的作用下,发生相对位移,
引起分子变形而产生偶极;极性分子的正、负电荷重心不重合,分子中始终存在一个正极和一个负极,故极性分子具有永久偶极(permanent
dipole),但在外电场的作用下,分子的偶极按电场方向取向,同时使正、负电荷重心的距离增大,分子的极性因而增强。这种因外电场的作用,使分子变形产生偶极或增大偶极矩的现象称为分子的极化。由此而产生的偶极称为诱导偶极(induced
dipole),其电偶极矩称为诱导电偶极矩,即图9-13中的△μ值。分子的极化不仅在外电场的作用下产生,分子间相互作用时也可发生,这是分子间存在相互作用力的重要原因。
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