Велика енциклопедия на нефт и газ

Полярен характер - молекула

Тъй като водата е полярно съединение, нейната разтваряща сила е тясно свързана с полярните свойства на разтвореното вещество. От своя страна полярната природа на молекулата на разтвореното вещество се определя от броя и естеството на нейните функционални групи. Етиленовите и ацетиленовите връзки или бензоловите структури имат малък ефект върху полярността. Следователно ненаситените и ароматните въглеводороди се различават малко от парафините по тяхната разтворимост във вода. Въвеждането на халогенни атоми няма осезаем ефект върху полярността. Той увеличава молекулното тегло, поради което разтворимостта във вода винаги намалява. От друга страна, солите са изключително силно полярни съединения; всички соли, споменати в тази книга, са водоразтворими. [16]

Те се дължат главно на три причини: полярната природа на молекулите, наличието на самотни паноелектрони в кислородните атоми и образуването на водородни връзки. Две двойки електрони се споделят между протоните и кислородния атом, а две двойки самотни електрони са ориентирани от другата страна на кислорода. О-Н връзката има полярен характер, молекулата на водата също е полярна. Поради своята полярност, водата разтваря добре полярни течности и съединения с йонни връзки. [17]

Единственото нещо, което може да се ръководи до известна степен, е старото правило, открито от опита: подобно се разтваря в подобно. Значението му от гледна точка на съвременните възгледи за структурата на молекулите е, че ако самият разтворител има неполярни или нискополярни молекули (например бензен, етер), тогава той добре ще разтвори вещества с неполярни или нискополярни молекули, по-лошо - вещества с тяхната висока полярност и практически няма да разтварят вещества, изградени по йонен тип. Напротив, разтворител със силно изразен полярен характер на молекулите (например вода) по правило ще разтваря вещества, образувани от молекули от полярния и частично йонния тип, и лошо - вещества с неполярни молекули. [18]

Единственото нещо, което може да се ръководи до известна степен, е старото правило, открито от опита: подобното се разтваря в подобно. Значението му от гледна точка на съвременните възгледи за структурата на молекулите е, че ако самият разтворител има неполярни или нискополярни молекули (например бензен, етер), тогава той добре ще разтвори вещества с неполярни или нискополярни молекули, по-лошо - вещества с висока полярност I: практически няма да разтварят вещества, изградени по йонен тип. Напротив, разтворител със силно изразен полярен характер на молекулите (например вода) по правило ще разтваря вещества, образувани от молекули от полярния и частично йонния тип, и лошо - вещества с неполярни молекули. [19]

Единственото нещо, което може да се ръководи до известна степен, е старото правило, открито от опита: подобно се разтваря в подобно. Значението му в светлината на съвременните възгледи за структурата на молекулите е, че ако самият разтворител има неполярни или нискополярни молекули (например бензен, етер), тогава вещества с неполярни или нискополярни молекули ще се разтворят в него по-лошо - вещества с по-голяма полярност и вещества, изградени по йонен тип, практически няма да се разтворят. Напротив, разтворител със силно изразен полярен характер на молекулите (например вода) по правило ще разтваря вещества с молекули от полярни и частично йонни типове, и лошо - вещества с неполярни молекули. [20]

Единственото нещо, което може да се ръководи до известна степен, е старото правило, открито от опита: подобно се разтваря в подобно. Значението му в светлината на съвременните възгледи за структурата на молекулите е, че ако самият разтворител има неполярни или нискополярни молекули (например бензен, етер), тогава вещества с неполярни или нискополярни молекули ще се разтворят добре в него, по-лошо - вещества с тяхната висока полярност и вещества, изградени по йонен тип, практически няма да се разтворят. Напротив, разтворител със силно изразен полярен характер на молекулите (например вода) по правило ще разтваря вещества с молекули от полярни и частично йонни типове и лошо - вещества с неполярни молекули. [21]

В органичната химия тези понятия играят решаваща роля при изучаването на органичните вещества. Ако в неорганичната химия само атомите се разглеждат в невъзбудено състояние, то в органичната химия това е възбуден въглероден атом със своите хибридни електронни облаци, чиято посока в пространството определя конфигурацията на въглеродната верига. В неорганичната химия запознаването с геометрията на молекулите играе само спомагателна роля, което дава възможност да се обясни в някои необходими случаи (NHa, H2O) полярната природа на молекулата на веществото, в органичната химия това става най-важният обект на изследването, тъй като без разбиране на геометрията на молекулите е невъзможно нито да се обяснят, нито да се предвидят свойствата на веществата. [22]

В органичната химия тези понятия играят решаваща роля при изучаването на органичните вещества. Ако в неорганичната химия само атомите се разглеждат в невъзбудено състояние, то в органичната химия това е количка. В неорганичната химия запознаването с геометрията на молекулите играе само спомагателна роля, което дава възможност да се обясни в някои необходими случаи (NHa, H2O) полярната природа на молекулата на веществото, в органичната химия това става най-важният обект на изследване, тъй като без разбиране на геометрията на молекулите е невъзможно да се обяснят или предскажат свойствата на веществата. [23]

Именно тези закономерности са в основата на такива методи за пречистване на водата от колоидни примеси като коагулация, филтрация, флотация, адсорбция върху глинести минерали, електрофореза и електрофилтрация, ултрафилтрация, обратна осмоза, електрозадържане на микроорганизми и др. Трябва да се отбележи, че за по-нататъшното подобряване на методите за пречистване на водата от колоидни замърсители е важно да се проучат структурата и свойствата на междуфазните слоеве както на границата на замърсяващите вода, така и на границата вода - адсорбент или реагент, използвани за фазата на пречистване на водата. От съществено значение е да се изясни структурата на хидратационните слоеве, както и ефектът на различните реагенти върху структурата на водата в близост до интерфейса. Трябва да се помни, че водата не е инертна среда, в която физикохимичните процеси протичат независимо от нея. В резултат на изразената полярна природа на водните молекули, нейните донорно-акцепторни свойства, водата е не само среда, но и активен участник във всички процеси. Способността да образуват развити водородни връзки води до структуриране на водата, степента на проявление на която значително зависи от наличието на различни примеси в нея. Електролитите, високомолекулните съединения, повърхностноактивните вещества, които подобряват или забавят транслационното движение на водните молекули, имат особено голям ефект върху структурата на водата. Следователно изучаването на структурата на водата и нейните изменения под въздействието на различни фактори е важна задача, която е пряко свързана с подобряването на технологията за пречистване на водата. [24]

Добавете малко сапунен разтвор към бутилката и разклатете сместа отново. Маслото ще се разбие на по-малки капки, лесно можем да забележим това по млечния цвят на сместа. Малките капчици масло вече няма да се сливат толкова бързо в големи и получената емулсия трае дълго време. Това явление е точно причинено от полярния характер на молекулите на сапуна. Подобното се разтваря в подобно. На границата между маслото и водата полярността на молекулите сапун е особено изразена. Хидрофобните алифатни остатъци от молекулите на сапуна се изтеглят в маслото, докато хидрофилната карбоксилна група остава във водата. Все повече и повече водни молекули са подредени по такъв начин, че маслената капка абсорбира хидрофобната част на молекулите, а хидрофилният карбоксилен остатък обгражда маслената капка с тънък слой. Карбоксилният остатък частично се дисоциира и по този начин цялата капка се зарежда отрицателно. Вероятно заредените капчици се отблъскват и само с голяма трудност се присъединяват към големи капчици. COO, COONa или COOH групите са хидрофилни; те привличат водни молекули и обграждат маслената капка със силна хидратираща обвивка. Резултатът в този случай е един и същ: за капките е трудно да се комбинират помежду си. [25]