|
شیمی دوازدهم صفحه ۷۷ - خود را بیازمایید - تمرین ۱
۱- شکل زیر نقشهٔ پتانسیل مولکولهای کربونیل سولفید ($SCO$) و اتین ($C_{2}H_{2}$) را نشان میدهد. با توجه به آنها گشتاور دو قطبی کدام مولکول برابر با صفر است؟ چرا؟
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۷۷ - خود را بیازمایید - تمرین ۱
سلام به شیمیدانهای عزیز! برای پاسخ به این سوال باید به مفهوم **توزیع بار الکتریکی** در نقشه پتانسیل دقت کنیم.
گشتاور دو قطبی مولکول **اتین ($C_{2}H_{2}$)** برابر با صفر است.
**دلیل علمی:**
همانطور که در تصویر سمت راست میبینید، توزیع چگالی بار در مولکول اتین کاملاً **متقارن** است.
در این نقشه، مراکز بارهای مثبت و منفی بر هم منطبق هستند و هیچ بخشی از مولکول نسبت به بخش دیگر دارای تراکم بار متفاوتی نیست؛ بنابراین این مولکول **ناقطبی** بوده و گشتاور دو قطبی آن صفر است.
اما در مولکول **کربونیل سولفید ($SCO$)**، توزیع بار **نامتقارن** است.
رنگهای متفاوت در دو سر مولکول (قرمز برای تراکم بار منفی و آبی برای تراکم بار مثبت) نشاندهنده قطبی بودن آن و داشتن گشتاور دو قطبی بزرگتر از صفر است.
شیمی دوازدهم صفحه ۷۷ - خود را بیازمایید - تمرین ۲
۲- با توجه به نقشهٔ پتانسیل مولکولهای آمونیاک و گوگرد تری اکسید به پرسشها پاسخ دهید.
آ) با بیان دلیل، هر یک از اتمها را در نقشههای بالا با $(\delta+)$ و $(\delta-)$ نشاندار کنید.
ب) کدام مولکول قطبی و کدام ناقطبی است؟ چرا؟
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۷۷ - خود را بیازمایید - تمرین ۲
در این تمرین یاد میگیریم چگونه از روی رنگهای نقشه پتانسیل، قطبهای مثبت و منفی را شناسایی کنیم.
**پاسخ بخش آ:**
در نقشههای پتانسیل الکترواستاتیک، رنگ **قرمز** نشاندهنده تراکم بار منفی و رنگ **آبی** نشاندهنده تراکم بار مثبت است.
* **در آمونیاک ($NH_{3}$)**: اتم نیتروژن که در بخش قرمز رنگ قرار دارد با **$\delta-$** و اتمهای هیدروژن که در بخش آبی هستند با **$\delta+$** مشخص میشوند.
* **در گوگرد تری اکسید ($SO_{3}$)**: اتمهای اکسیژن در لبههای قرمز رنگ با **$\delta-$** و اتم گوگرد در مرکز بخش آبی با **$\delta+$** نمایش داده میشوند.
**پاسخ بخش ب:**
* **آمونیاک ($NH_{3}$)** یک مولکول **قطبی** است؛ زیرا توزیع بار در آن **نامتقارن** بوده و یک سر مولکول (نیتروژن) منفی و سر دیگر (هیدروژنها) مثبت است.
* **گوگرد تری اکسید ($SO_{3}$)** یک مولکول **ناقطبی** است؛ زیرا با وجود قطبی بودن پیوندها، ساختار مولکول کاملاً **متقارن** بوده و برآیند گشتاورهای دو قطبی پیوندها برابر صفر میشود (مرکز بارهای مثبت و منفی بر هم منطبق است).
شیمی دوازدهم صفحه ۷۷ - خود را بیازمایید - تمرین ۳
۳- با توجه به شکلهای زیر با دلیل پیشبینی کنید کدام مایع، کلروفرم ($CHCl_{3}$) و کدام یک کربن تتراکلرید ($CCl_{4}$) است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۷۷ - خود را بیازمایید - تمرین ۳
این آزمایش کلاسیک، تأثیر **میدان الکتریکی** بر مولکولهای قطبی و ناقطبی را نشان میدهد.
**تحلیل و پیشبینی:**
* تصویر سمت چپ که در آن جریان مایع هنگام نزدیک شدن میله باردار **منحرف شده** است، متعلق به **کلروفرم ($CHCl_{3}$)** میباشد.
* تصویر سمت راست که جریان مایع بدون انحراف و به طور **مستقیم** پایین میآید، متعلق به **کربن تتراکلرید ($CCl_{4}$)** است.
**دلیل:**
مولکول $CHCl_{3}$ به دلیل وجود اتم هیدروژن در کنار سه اتم کلر، ساختار **نامتقارن** و در نتیجه خاصیت **قطبی** دارد. مولکولهای قطبی در حضور یک جسم باردار، جهتگیری کرده و به سمت آن جذب میشوند.
در مقابل، $CCl_{4}$ دارای ساختار چهاروجهی کاملاً **متقارن** است که باعث میشود برآیند گشتاورهای دو قطبی آن صفر و مولکول **ناقطبی** باشد؛ بنابراین میدان الکتریکی خارجی تأثیری بر مسیر حرکت آن ندارد.
دینا کریمی
1404/09/19
سوال دوم بخش الف صفحه 77 گوگرد تری اکسید ناقطبی هست . اصلاح کنید