极性分子和分子的极性

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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。
正、负电荷中心重合的分子是非极性分子; 正、负电荷中心不重合的分子是极性分子。
回
非极性键构成的分子，必是非极性分子。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。
另一面，纸的纤维是 极性分子构成的。
C2H6 / H2O
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。
ClCCl4
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：
极性基 非极性基 （亲水基 ） （亲油基）
如：十二烷基磺酸钠
这类物质称表面活性剂，具有广泛用途。
表面活性剂的最重要作用是能降低表 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。
什么是表面张力？
润滑油（润滑脂）的防锈作用
防锈剂是一种表面活性剂。 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 黏结剂也是依据分子的极性产生作用的。 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。
黏结剂多是高分子材料。
“分子的极性”是分子层次上最 基本的结构特征之一，也是普通化 学中最重要的基本概念。依此可以 说明物质的许多性质：电性能、溶 解性、表面活性、减磨性、黏结性、 机械性能等等。
此处我们把它作为一个独立的话 题讨论，意在提倡一种融会贯通的 学习方法。
⑵ 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。
一些表面活性剂的HLB值
十二烷基苯磺酸钠（LAS）
1.7
失水山梨醇单油酸酯（span80）
4.3
烷基酚聚氧乙烯醚（OP—10）
14.5
脂肪醇聚氧乙烯醚（平平加O—20）
16.5
表面活性剂的性质
⑴ 临界胶束浓度（CMC）： 当浓度增加到液面形成表
面活性剂的单分子膜时(103-10-5)，表面张力降到最 低点。
表面活性剂的浓度只有稍大于CMC时才 能发挥最大作用。
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。
11--13 14
10--17 8 4
表面活性剂的基本作用
① 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。
② 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。
乳液有两种：
W/O O/W
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：σ， 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。
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。
如，聚乙烯和聚氯乙烯 ： （—CH2—CH2—）n （—CH—CH—）n Cl Cl
在尼龙6中有氨基和羰基：
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：溶溶胀剂、分溶子解进两入步高：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。
聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯（Tween—20）16.7
工业用表面活性剂的HLB值
防水乳剂 湿润剂 家庭洗涤剂 雪花膏 水性乳胶漆 磺胺软膏 切削油
9--11 12--15
13 3--7 14—16
5 10
抗静电剂 干洗剂 金属净洗剂 液体手用皂 维生素油 青霉素软膏 防锈剂
20--30 3--4
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。
③ 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。
④ 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。
O-C-O
H2O
CH4
物质的电性
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。
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；