水的极性大于乙醇的极性的原因
水是极性分子,乙醇是半极性分子
分子的极性
如果分子中所有的化学键都是非极性的,那么价电子就被键合原子相等地共用。因而,在分子中电子是呈对称均匀分布的。这种均匀分布的发生与化学键的数目和它们在空间的伸展方向无关。具有这种特性的分子叫做非极性分子。如H2,Cl2,N2,O2等。
像HCl和HBr这类双原子分子只有一对电子形成化学键,并且是极性键。其电子云分布是不对称、不均衡的,被叫做极性分子。如果分子含有多个极性键,从分子的整体来看,它可能是极性的,也可能是非极性的,这取决于分子中化学键的空间排布。如果分子中的极性键都相同,从分子的极性的总体来说,它只取决于化学键的空间排布。以上的看法可以从用带静电荷的棒来靠近细水流及四氯化碳流所发生的现象来证实,细的水流受到吸引而四氯化碳流不受影响。可以说明水分子是极性分子,而四氯化碳分子尽管是由4个极性键构成但因为其排布均匀,就其总体来说是非极性分子,具有类似结构的还有CH4、C2H6等。水分子的极性应归因于其弯曲的结构,而四氯化碳分子是正四面体结构,如下页图:
二氧化碳分子的非极性则是由于它的直线型结构,锥形的氨分子是极性的。
下面我们就极性键和极性分子的性质进一步做一些探讨。
氯化氢分子是极性分子,而且是电偶极子(即把氯化氢分子看成是由数值相等而符号相反的彼此间有一定距离的一对电荷所组成的体系)。
分子的极性是用它们的偶极矩μ来定量地表征的。对双原子分子来说(这是比较简单而易于理解的例子),μ是电子电荷的数值e与正负电荷“重心”间距离l的乘积。l值称为偶极长度:
μ=e·l
因为l是和分子大小(10-10m)为同一量度单位,而电子的电荷是1.602×10-19C(库仑),所以偶极矩μ的数量级将为10-29C·m。偶极矩越大,分子的极性越强。分子偶极矩的数值,在实验中是根据分子在电场中行为的研究来测定的。这样所得到的数值可以用于计算化合物中原子的有效电荷。
例如,从实验测得HCl分子的偶极矩值等于0.35×10-29C·m,而用物理方法可以测得该分子中H—Cl的核间距为1.27×10-10m[或0.127nm(纳米)]。如果假设该分子中的键是离子型的,那么每一个离子(H+和Cl-)电荷的绝对值应等于1.602×10-19C,在这种情况下该分子的偶极矩应等于:
1.602×10-19×1.27×10-10=2.02×10-29(C·m)
但实际上,实验测得的偶极矩是0.35×10-29C·m,即为100%离
这正与HCl分子中原子的有效电荷等于+0.17和-0.17(以电子电荷与单位)相符。知道了偶极矩的数值,也可以算出偶极长度,即正负电荷重心之间的距离(l),即
通过上述计算,我们对离子键、共价键、极性(共价)键的理解就更加深刻了。应该说在离子键形成的化合物和共价键形成的化合物之间,并不存在截然明显的分界线。处于中间过渡的键的情况,大多是既具有典型共价键的性质也具有典型离子键的性质,或者也可以说具有部分离子性的共价键。
关于极性分子所组成物质的性质和非极性分子所组成物质的性质也是不一样的。相邻的极性分子趋向于以偶极子的不同极相互确定指向,这时它们之间产生了静电吸引力。其结果之一就是使极性分子趋向于缔合。
由极性分子组成的液体的另一特性是具有很强的使其它物质电离的作用,也就是当该液体与溶质相互作用时,具有生成溶剂化离子的能力。例如当氯化氢溶于水时,形成水合离子。但是,氯化氢在非极性的苯中所形成的溶液就不能导电,这就证明溶液中没有离子存在。
水的极性最大,甲醇的极性第二,乙醇的极性最小。
氢氧键由于氧的电负性大,极性最强,而乙醇中,乙基电子偏向氧,减弱其电负性,甲基作用程度小于乙基。
乙醇是一种有机物,俗称酒精,是带有一个羟基的饱和一元醇,在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有酒香的气味,并略带刺激。有酒的气味和刺激的辛辣滋味,微甘。
甲醇是结构最为简单的饱和一元醇,又称木醇或木精,是无色有酒精气味易挥发的液体。用于制造甲醛和农药等,并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳与氢气反应制得。
第1个原因是因为水和乙醇都是极性溶剂,按照相似相容的原则,极性和极性溶剂之间溶解度是很好的,所以他们可以互融。
第2个原因是因为水和乙醇都是液体。所以无论是乙醇还是水占多数的话,他们都是能够呈现一个溶液的状态,所以就会出现无限互溶的现象了。
水(H2O)>甲醇(MeOH)>乙醇(EtOH)>丙酮(Me2CO)>正丁醇(n-BuOH)>乙酸乙酯(EtOAc)>乙醚(Et2O)>氯仿(CHCl3)>苯(C6H6)>四氯化碳(CCl4)>正己烷≈石油醚(Pet.et)。
其中甲醇、乙醇和丙酮三种溶剂能与水互溶,正丁醇是所有与水不相容(分层)的有机溶剂中极性最大的,常用于萃取苷类成分。氯仿是唯一比重比水重的溶剂。
混合溶剂的极性顺序:苯∶氯仿(1+1)→环己烷∶乙酸乙酯(8+2)→氯仿∶丙酮(95+5)→苯∶
丙酮(9+1)→苯∶乙酸乙酯(8+2)→氯仿∶乙醚(9+1)→苯∶甲醇(95+5)→苯∶乙醚(6+4)→环己烷
乙酸乙酯(1+1)→氯仿∶乙醚(8+2)→氯仿∶甲醇(99+1)→苯∶甲醇(9+1)→氯仿∶丙酮(85+15)→苯∶乙醚(4+6)→苯∶乙酸乙酯(1+1)→氯仿
甲醇(95+5)→氯仿∶丙酮(7+3)→苯∶乙酸乙酯(3+7)→苯∶乙醚(1+9)→乙醚∶甲醇(99+1)→乙酸乙酯∶甲醇(99+1)→苯∶丙酮(1+1)→氯仿∶甲醇(9+1)
拓展资料:
水不具有任何药理与毒理作用,且廉价易得。所以水是最常用的和最为人体所耐受的极性溶剂。水能与乙醇、甘油、丙二醇及其他极性溶剂以任意比例混合。
水能溶解无机盐以及糖、蛋白质等多种极性有机物。液体制剂用水应以蒸馏水为宜。水的化学活性较有机溶剂强,能使某些药物水解,也容易增殖微生物,使药物霉变与酸败,所以一般以水为溶剂的制剂不宜久贮。在使用水作溶剂时,要考虑药物的稳定性以及是否产生配伍禁忌。
参考资料来源:
百度百科-溶剂
常用溶剂的极性顺序:
水(最大)>甲酰胺>三氟乙酸>DMSO>乙腈>DMF>六甲基磷酰胺>甲醇>乙醇>乙酸>异丙醇>吡啶>四甲基乙二胺>丙酮>三乙胺>正丁醇>二氧六环>四氢呋喃>甲酸甲酯>三丁胺>
甲乙酮>乙酸乙酯>三辛胺>碳酸二甲酯>乙醚>异丙醚>正丁醚>三氯乙烯>二苯醚>二氯甲烷>氯仿>二氯乙烷>甲苯>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油(石油醚)(最小)
扩展资料
常用的极性溶剂有:
1、水不具有任何药理与毒理作用,且廉价易得。所以水是最常用的和最为人体所耐受的极性溶剂。水能与乙醇、甘油、丙二醇及其他极性溶剂以任意比例混合。
水能溶解无机盐以及糖、蛋白质等多种极性有机物。液体制剂用水应以蒸馏水为宜。水的化学活性较有机溶剂强,能使某些药物水解,也容易增殖微生物,使药物霉变与酸败,所以一般以水为溶剂的制剂不易久贮。在使用水作溶剂时,要考虑药物的稳定性以及是否产生配伍禁忌。
2、乙醇也是常用的溶剂。可与水、甘油、丙二醇以任意比例混合,能溶解生物碱、挥发油、树脂等有机物,具有较广泛的溶解性能。乙醇的毒性小于其他有机溶剂。含乙醇20%以上即具有防腐作用,40%以上则能抑制某些药物的水解。但乙醇本身具有药理作用。与水相比存在成本高及易挥发、易燃等缺点。
3、甘油本品为黏稠状液体,味甜、毒性小,可供内服与外用。甘油能与乙醇、丙二醇、水以任意比例混合,能溶解许多不易溶于水的药物,如硼酸、鞣酸、苯阶等。无水甘油有吸水性,对皮肤黏膜具有一定的刺激性,但含水10%的甘油则无刺激性,且对药物的刺激性有缓解作用。
甘油由于黏度大,化学活性相对水较弱,并且在30%以上具有防腐性,故常用于外用液体制剂。在内服溶液制剂中,甘油含量在12%(g/ml)以上能防止鞣质的析出并兼有矫味作用。但过多的甘油含量会产生刺激性,且黏度大、成本高,故在使用中受到一定的限制。
4、丙二醇的性质基本上同甘油相似,但其黏度较小、毒性与刺激性均较小。药用丙二醇应为1,2-丙二醇,可作为内服及肌内注射用溶剂。
丙二醇同样可与水、乙醇、甘油以任意比例混合,能溶解诸多有机药物,如磺胺类药物、局麻药、维生素A、D及性激素等。同时可抑制某些药物的水解,增加稳定性,但因其具有辛辣味,放在口服制剂的应用中受到一定限制。
参考资料来源:百度百科—极性溶剂