الفينول له عزم ثنائي القطب أصغر من الميثانول

تحليل الأسباب التي تجعل عزم ثنائي القطب للفينول أصغر من الميثانول

في مجال الكيمياء ، غالبًا ما يستخدم عزم ثنائي القطب للجزيئات لوصف توزيع الشحنة الداخلية للجزيئات. عند مناقشة قطبية الجزيء ، فإن عزم ثنائي القطب هو معلمة مهمة ، والتي يمكن أن تعكس عادة عدم تناسق الشحنة الكهربائية في الجزيء. قد يتساءل الكثيرون ، لماذا يكون للفينول عزم ثنائي القطب أصغر من الميثانول ؟ اليوم ، دعونا نحلل هذه المشكلة ونفهم الأسباب الكامنة وراءها.

1. تباين التركيب الجزيئي للفينول والميثانول

نحن بحاجة إلى مقارنة التركيب الجزيئي للفينول والميثانول. يتكون الفينول (C6H5OH) من حلقة بنزين ومجموعة هيدروكسيل (OH) ، وترتبط مجموعة الهيدروكسيل بحلقة البنزين. الميثانول (CH3OH) هو جزيء كحول بسيط يتكون من مجموعة ميثيل (CH3) ومجموعة هيدروكسيل (OH).

من وجهة نظر هيكلية ، ترتبط مجموعة الهيدروكسيل في الميثانول مباشرة بمجموعة ميثيل ، وتشكل بنية جزيئية بسيطة ومتناظرة نسبيًا. من الناحية النسبية ، فإن بنية الفينول أكثر تعقيدًا ، ووجود حلقات البنزين يجعل التركيب الجزيئي أكثر غير متماثل. لذلك ، على الرغم من أن كلاهما يحتوي على مجموعات هيدروكسيل ، فإن السحابة الإلكترونية لحلقة البنزين تؤثر على توزيع شحنة مجموعات الهيدروكسيل ، مما يغير حجم عزم ثنائي القطب.

2-آثار الآثار الإلكترونية

نحن بحاجة إلى مناقشة تأثير تأثير الإلكترون على عزم ثنائي القطب الجزيئي. تشكل مجموعة الهيدروكسيل في الميثانول رابطة هيدروجينية قوية من خلال ذرة الأكسجين وذرة الهيدروجين ، وبسبب الكهربية العالية لذرة الأكسجين ، ستسحب مجموعة الهيدروكسيل الإلكترونات في اتجاه ذرة الأكسجين لتشكيل ثنائي القطب قوي نسبيًا.

في جزيئات الفينول ، سيكون للسحب الإلكترونية لحلقة البنزين تأثير على توزيع الإلكترونات لمجموعة الهيدروكسيل. النظام الإلكتروني الموجود على حلقة البنزين منفصل للغاية ، وهذا التأثير خارج المجال يجعل توزيع إلكترونات حلقة البنزين أكثر اتساقًا ، مما يقلل من عدم تناسق الشحنة حول مجموعة الهيدروكسيل. لذلك ، على الرغم من وجود ثنائي القطب قوي في جزيء الفينول ، فإن عزم ثنائي القطب للفينول أصغر من الميثانول بسبب التأثير الإلكتروني لحلقة البنزين.

3. مقارنة القوى بين الجزيئات

بالإضافة إلى التأثير الإلكتروني ، تعد قوة التفاعل بين الجزيئات أيضًا عاملاً مهمًا يؤثر على لحظة ثنائي القطب. تتفاعل جزيئات الميثانول بشكل أساسي من خلال روابط الهيدروجين ، مما يجعل عزم ثنائي القطب بين جزيئات الميثانول أكثر تركيزًا ويمكن أن يعزز بشكل فعال تأثير ثنائي القطب.

من الناحية النسبية ، فإن القوى بين الجزيئات بين جزيئات الفينول أكثر تعقيدًا ، بالإضافة إلى الروابط الهيدروجينية ، هناك أيضًا تفاعلات بين فان دير فال و π-π. إن وجود حلقة البنزين يجعل التفاعل بين الجزيئات أقل مباشرة من الرابطة الهيدروجينية في الميثانول ، وبالتالي فإن عزم ثنائي القطب للفينول أصغر من الميثانول.

4. الاختلافات العددية في عزم ثنائي القطب

على وجه التحديد ، يبلغ عزم ثنائي القطب للميثانول حوالي 1.69 Debye ، بينما يبلغ عزم ثنائي القطب للفينول 1.28 Debye. يثبت هذا الاختلاف في القيمة مرة أخرى أن عزم ثنائي القطب للفينول أصغر بالفعل من الميثانول. نظرًا لأن بنية مجموعات الهيدروكسيل ومجموعة الميثيل متناظرة نسبيًا في الميثانول ، فإن عزم ثنائي القطب الجزيئي كبير نسبيًا. تأثير حلقة البنزين في الفينول على عزم ثنائي القطب يجعل قيمة عزم ثنائي القطب أقل من الميثانول.

5-الاستنتاجات

ترتبط اللحظة ثنائية القطب للفينول أصغر من الميثانول بشكل أساسي بتركيبها الجزيئي وتأثيرات الإلكترون والقوى بين الجزيئات. إن وجود حلقة البنزين يجعل توزيع شحنة جزيئات الفينول أكثر اتساقًا ، مما يقلل من حجم عزم ثنائي القطب ، في حين أن الميثانول له عزم ثنائي القطب كبير نسبيًا بسبب التركيب الجزيئي البسيط وقطب الهيدروكسيل القوي. يتم تحديد هذه الظاهرة من خلال التفاعلات داخل الجزيئات وفيما بينها.