Полярность как определить: Как определить полярность на аккумуляторе (+ и -) при отсутствии маркировок и надписей?

Содержание

как определить полярность — Рамблер/новости

Физики до сих пор не пришли к единому определению понятия «электрический ток». Одно из популярных определений звучит так: электрический ток – это направленное движение электрически заряженных частиц в электрической цепи. А электрическая цепь – это кольцо, составленное из проводящих электричество материалов – металлов, электролитов, плазмы. В цепи обязательно должны присутствовать источник электрической энергии и потребители. Электрики приняли, что во внешней (по отношению к источнику) части цепи постоянный ток течёт от плюса (анода) к минусу (катоду). Для удобства пользователи договорились, что плюс и плюсовые провода имеют красный цвет, а минусовые – чёрный. Вот так появился вечный вопрос – красный, чёрный, плюс, минус – а как определить полярность у неизвестного немаркированного источника?

Содержание статьи 1 Технические характеристики проводов и кабелей

2 Цветовая маркировка согласно действующим нормативам 2.1 Цветовые обозначения оболочек в сетях переменного тока

2. 2 Цветовые значения в сетях постоянного тока

2.3 Цвета изоляции электропроводки 3 Как запомнить соответствия: красный – плюс, чёрный – минус

4 Как проверить правильность маркировки и определить плюс и минус мультиметром

5 Как определить полярность в электротехнике другими методами 5.1 Определение с помощью воды

5.2 Применение сырого картофеля

5.3 Использование компьютерного вентилятора

5.4 Применение светодиода

5.5 Прочие альтернативные способы 6 Как определить у проводов заземление, ноль и фазу, если нет маркировки 6.1 Индикаторная отвёртка

6.2 Контрольная лампа

6.3 Измерительный прибор 7 Меры безопасности

8 Заключение Технические характеристики проводов и кабелей

Электрические цепи создаются на основе проводов и кабелей. Первые используются в создании приборов и устройств, вторые применяются для передачи электроэнергии на большие расстояния. В обоих случаях важнейшей характеристикой является проводимость кабеля. Это свойство, определяющее соотношение переданной полезной энергии и безвозвратных потерь в процессе передачи. Физическая характеристика материала проводов – это удельное электрическое сопротивление. По этому параметру обычно выбираются медные или алюминиевые провода. Причём медь используется при коротких связях в приборах и электромашинах, а алюминий – при создании магистральных линий электропередачи.

Кроме того, кабели и провода классифицируются по количеству жил, их сечению, материалу и способу электроизоляции. ФОТО: YouTube.comК вопросу о полярности электрического тока – источник с маркированными электродами

Цветовая маркировка согласно действующим нормативам

Поскольку кабели в целом и составляющие их жилы предназначены для самых различных целей, на их изоляцию наносят маркировки и придают им разное цветовое оформление. Для специалиста цветовая картина монтажа даёт большой объём информации. Цветовая маркировка выполняется в соответствии с пунктом 1.1.30 ПУЭ, по которому все электроустановки должны иметь буквенно-цифровое и цветовое обозначение.

Нулевой проводник должен иметь голубой цвет, защитный проводник имеет жёлто-зелёную окраску. В случае объединения нулевого и защитного проводников в одном проводе, он должен иметь голубой цвет с жёлто-зелёными полосками на конце.

Цветовые обозначения оболочек в сетях переменного тока

Фазные проводники имеют окрас, как на рисунке ниже. ФОТО: elektrik-a.suЦветовая маркировка фазных проводов

Цветовые значения в сетях постоянного тока

В цепях постоянного тока маркировка выполняется значками «+» и «­–» или цветом, как на рисунке ниже. Отрицательный провод может быть чёрного цвета.

ФОТО: elektrik-a.suЦветовая маркировка проводов сети постоянного тока

Цвета изоляции электропроводки

Разные цвета изоляции проводов нужны для того, чтобы по всей длине монтажа можно было безошибочно определять конкретный провод. Существуют правила привязки цвета к исполняемой функции. Но любые правила могут быть нарушены. И только одно правило нарушать нельзя – прежде чем начать работать с любым проводом, надо убедиться, что на нём нет напряжения.

Как запомнить соответствия: красный – плюс, чёрный – минус

Из всех способов запоминания этого правила самый надёжный – это мнемонический. Всем известна международная организация под названием «Красный крест». А «крест» – это и есть «плюс». Значит, плюс всегда красный.

Как проверить правильность маркировки и определить плюс и минус мультиметром

Конечно, академически правильный способ проверки полярности любого источника – сделать это сертифицированным измерительным прибором, например мультиметром. Если контактные щупы от прибора, который включён в режим измерения напряжения, случайным образом прислонить к клеммам источника, и на шкале перед цифрами величины напряжения появится «­–», это будет означать, что плюсовой щуп мультиметра прислонён к минусовому контакту источника. Если на шкале контрольного прибора минус не появится, значит, контакты источника определены верно.

ФОТО: Леонид ШальманПолярность определена неверно

ФОТО: Леонид ШальманПолярность определена верно

Как определить полярность в электротехнике другими методами

Не всегда под рукой в нужный момент есть контрольный прибор, а полярность источника необходимо определить точно и безопасным методом. Умельцы на это способны.

Определение с помощью воды

Самый простой и быстрый вариант – это использовать в качестве индикатора полярности банку (неметаллическую) с водой. Если в банку опустить два оголённых конца проводов, подключенных к проверяемому источнику, то на минусовом конце появятся пузырьки водорода. Газ выделяется в результате электролиза воды.

Применение сырого картофеля

Второй способ заключается в том, что проверочным прибором служит половинка сырой картофелины. В неё нужно воткнуть два зачищенных конца проводов от источника. Через 10-15 минут вокруг плюсового конца появится светло-зелёное пятно.

ФОТО: ruselectronic-com.turbopages.orgПроверка полярности с помощью сырой картофелины

Использование компьютерного вентилятора

Компьютерный вентилятор начнёт вращаться только в том случае, если к его красному проводу подключить «+» от источника. В противном случае ротор не тронется с места.

ФОТО: ruselectronic-com.turbopages.orgИспользование компьютерного вентилятора в качестве индикатора полярности

Применение светодиода

Светодиод начнёт светиться только при подаче на его плюсовой вход плюсового сигнала от источника.

Прочие альтернативные способы

Несколько экзотический способ определения полярности источника требует наличия горящей свечи. Если в пламя ввести два оголённых проводника, то оно изменит свою форму, станет ниже и шире, а минусовой провод покроется сажей.

Как определить у проводов заземление, ноль и фазу, если нет маркировки

В практике работы электриков часто возникает необходимость определения среди пучка проводов именно тех, на которых присутствует фаза. Следует разобраться, какой из них является нулевым, а какой подключён к заземлению.

Индикаторная отвёртка

Наиболее простой электротехнический контрольный прибор, состоящий из отвёртки с прозрачной ручкой и встроенной в неё неоновой лампочкой. Когда жало отвёртки прикасается к электрическому проводу, а палец человека к контакту в торце отвёртки, лампочка загорится, если по проводу течёт ток. Но его напряжение должно быть не менее 60 В. Если при проверке проводов включённой сети индикатор не загорелся, значит, под проверку попал нулевой или заземляющий провод.

ФОТО: avatars.mds.yandex.netИндикаторная отвёртка

Контрольная лампа

Контрольной лампой можно проверить наличие напряжения в разных точках цепи. Сама лампа должна быть рассчитанной на то напряжение, наличие которого проверяется. Сначала надо в цепи найти пару точек, в которых точно присутствует напряжение, лампа будет гореть. Затем один провод от лампы можно закрепить в первой контрольной точке, а второй конец последовательно провести по всем контактам цепи. Как только при очередном проверяемом контакте лампа не загорится, так в этом месте надо начинать искать причину неисправности.

Измерительный прибор

Наличие измерительного прибора позволяет быстрее находить причину неработоспособности электроцепей. С его помощью в режиме проверки сопротивления можно обнаружить короткое замыкание на участке цепи. Нулевое сопротивление между проверяемым проводом и заведомо заземлённой точкой указывает на то, что этот провод заземлён. Несоответствие измеренного напряжения расчётному указывает на недостаточную мощность источника или на перегрузку потребителей.

Меры безопасности

Работа с электрическим оборудованием требует безусловного знания и исполнения правил технической безопасности. «Правила устройства электроустановок» являются обязательным к исполнению документом. Без сдачи экзамена на их знание никто не будет допущен к работе с электричеством. Даже в домашних условиях, работая с электроприборами или ремонтируя электропроводку, необходимо руководствоваться их основными положениями. Нарушение Правил чревато ожогами и другими серьёзными неприятностями для человеческого организма.

Для человека безопасны значения, не превышающие величины 50 мкА для переменного и 100 мкА для постоянного тока. Подвергаться воздействию токов больших величин не рекомендуется, это опасно.

Работая с электрикой, обязательно надо знать и понимать основы физики и электротехники. Эти знания помогут более осознано выполнять необходимые работы и избежать опасных ситуаций. Обсудить0 Предыдущая ИнженерияРейтинг российских напольных газовых котлов: Топ-10 лучших моделейСледующая ИнженерияПриродное электричество, доступное каждому — ветрогенератор своими руками

Что такое полярность аккумулятора и как ее определить?

На сайте по продаже новых аккумуляторов, просматривая ассортимент, можно наткнуться на данный пункт в описании АКБ: полярность — обратная, или полярность — прямая.

Что такое полярность аккумулятора?

Полярность аккумуляторной батареи — это расположение токовыводов (клемм) на верхней крышке АКБ относительно края корпуса батареи или его лицевой стороны.

Как она определяется?

Дело в том, что в машине аккумулятор может быть установлен по разному: боком, полубоком, клеммами от себя и клеммами к себе. На некоторых марках авто аккумулятор может быть как прямой, так и обратной полярности. Иной раз, сами автовладельцы переделывают посадочное место для аккумулятора, чтобы поставить АКБ не заводской полярности. Поэтому полярность всех аккумуляторов определяется путём разворачивания (не буквально, мысленно) АКБ клеммами ближе к себе. Далее мы смотрим, где положительный токовывод (плюс), а где отрицательный (минус). Если минус справа, а плюс слева — полярность прямая, если наоборот — обратная. Давайте закрепим наглядно, как отличить обратную полярность от прямой, когда клеммами «к себе» и «от себя» (красная клемма — плюсовая, черная — минусовая):

Теперь закрепим на примере установленного аккумулятора в машине:

Пример 1. Если аккумулятор развернуть клеммами ближе к себе, плюсовая клемма будет слева. Значит делаем вывод: полярность – прямая.

Пример 2. Держим в голове правило: клеммами «к себе». Плюс справа, значит полярность – обратная.

Пример 3.

Мысленно разворачиваем АКБ к себе. Плюс будет справа, значит полярность обратная.

Пример 4. Клемма с края корпуса АКБ. Плюс слева. Полярность прямая.

Пример 5. Если аккумулятор развернуть клеммами ближе к себе, плюс будет справа. Полярность обратная.

Зная полярность аккумулятора для вашей машины, вы экономите время при выборе нового АКБ и избавляете себя от потери времени на возврат, если случайно купили батарею с неподходящей полярностью. И не забудьте, что полярность аккумулятора определяется при расположении клемм «ближе к себе». Удачи!

Определение полярности АКБ

У автомобильных аккумуляторов бывает полярность двух видов: прямая и обратная. Иногда продавцы аккумуляторов говорят «аккумулятор с правым плюсом» или «аккумулятор с левым плюсом». Во всех этих случаях речь идет о расположении положительной и отрицательной клемм аккумулятора (полюсных выводов).

Для правильно определения полярности аккумулятора в легковом автомобиле, его необходимо развернуть к себе, как на рисунке:


Непосредственно на выводах, либо рядом с ними обязательно должны быть значки «+» и «-», которые обозначают полюса.

  1. Если плюс справа, то это аккумулятор обратной полярности. Ее могут называть также «евро полярность» или обозначать «0» или «R».
  2. Если плюс слева, то это прямая полярность. Ее могут называть также «стандартная, «1» или «L».

Как правило, на отечественных легковых автомобилях установлены аккумуляторы, имеющие прямую полярность. На иномарках же в ходу обратная полярность.

Совсем иначе обстоит дело с полярностью у аккумуляторов для грузовиков, автобусов, строительной и специальной техники емкостью более 110 Ач:

  • «3» — «+» слева (евро, обратная).
    Для европейских грузовиков.
  • «4» — «+» справа (стандартная, прямая). Для российских грузовиков.

Еще одна особенность АКБ — исполнение корпуса. Различают два основных:

— для азиатских автомобилей (китайских, корейских, японских, некоторых американских). У них клеммы выступают над крышкой корпуса. Они выше, чем европейские АКБ.


— для европейских авто. Клеммы утоплены в крышку аккумулятора. Они ниже азиатских АКБ.


Несколько слов об уходе за клеммами АКБ.

Уход за полюсными выводами аккумуляторной батареи сводится к выявлению и уничтожению следов коррозии. Следы коррозии выглядят как порошкообразные отложения белого или желтоватого цвета.

Для обработки клемм нужно:

  1. Снять аккумулятор с автомобиля.
  2. Обработать выводы батареи раствором воды с содой.
  3. Начнется реакция с образованием пузырьков. Выводы станут коричневого цвета.
  4. При необходимости зачистить выводы металлической щеткой.
  5. После завершения реакции вытереть полюсные выводы и саму батарею смоченной в холодной воде тряпкой и просушить аккумулятор.
  6. Поставить АКБ в гнездо на автомобиль.
  7. Нанести тонкий слой вазелина на клеммы и выводы. Это предотвратит дальнейшее образование коррозии.
  8. При выключенном зажигании подсоединить провода к полюсным выводам аккумулятора.

Как определить полярность проводов источника постоянного тока?

Категория:

   Эксплуатация тракторов сельскохозяйственного назначения

Публикация:

   Как определить полярность проводов источника постоянного тока?

Читать далее:



Как определить полярность проводов источника постоянного тока?

Если полярность проводов источника тока неизвестна, то ее можно определить магнитоэлектрическим вольтметром, у которого помечена полярность клемм. По направлению отклонения стрелки вольтметра судят о полярности источника. При отсутствии магнитоэлектрического вольтметра полярность источника можно определить следующими способами.

1. Медные стержни проводов, соединенных с источником тока, опускают в стакан с подкисленной водой, для чего в воду добавляют 2— 3 см3 электролита. Если напряжение источника более 36 В, в цепь электрического тока вводят электролампу соответствующего напряжения. При этом стержни в стакане не должны соприкасаться один с Другим. При включении источника тока на положительном стержне в небольшом количестве будет выделяться кислород в виде маленьких пузырьков, а на отрицательном стержне — водород в виде крупных пузырьков и в большом количестве.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Определение полярности проводов источника постоянного тока при помощи:
а — подкисленной воды; б — клубня картофеля; 1 — электролампа; 2 — привода; 3 — отрицательный стержень; 4 — положительный стержень

2. Медные стержни проводов, соединенных с источником постоянного тока, вставляют на некотором расстоянии один от другого в срез клубня картофеля и включают источник тока. Около положительного стержня крахмал картофеля окрасится в зеленовато-синий цвет.

Во избежание поражения электрическим током при определении полярности источника тока пользуются сухими резиновыми перчатками.

Рекламные предложения:


Читать далее: Каковы размеры выводных клемм аккумуляторной батареи?

Категория: — Эксплуатация тракторов сельскохозяйственного назначения

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Способы определения полярности кабеля без приборов

Для определения плюса и минуса кабеля можно использовать несколько способов. Когда между двух полюсов проходит ток, то один полюс будет характеризоваться большим количеством электроном, чем второй. Там, где электронов больше, будет отрицательный заряд, а там, где их меньше – положительный.

Но можно ли определить полярность кабеля без приборов? Можно, и далее будет рассмотрено, как это сделать.

Как найти полярность?

В процессе прокладки электропроводки очень важно правильно определить, где плюс, а где минус у проводов. Есть маркированные провода, где есть обозначение «+» и «-». Но большинство кабелей не имеют такой маркировки, поэтому придется определить полярность самостоятельно. Для начала можно попытаться узнать полярность по цвету проводов, а также по их структуре. В соответствии с нормативной документацией, кабель с плюсом должен быть красного цвета, а кабель с минусом – черного или серого.

Если же проводка имеет другие цвета или вовсе является белой, то для определения полярности потребуется использовать инструмент электрика.

Важный совет: определив полярность провода, обозначьте его, например, отметкой с помощью цветного скотча. Это позволит не перепутать плюс с минусом снова.


Главные способы для проверки полярности кабеля

Проще всего воспользоваться индикаторной отверткой, которая стоит не дорого и всегда может быть под рукой. Если концом этой отвертки прикоснуться к проводу, отвечающему за фазу, то загорится ее контрольная лампа. Но здесь стоит помнить о возможности ложных срабатываний, поэтому лучше все же воспользоваться мультиметром.

Прибор необходимо поставить в режим измерения (до 20В) и подсоединить черный конец, который является минусом, в гнездо «СОМ», а красный (плюс) в гнездо VmA. Дальше эти щупы необходимо подсоединить к проводам, если на экране прибора появятся цифры, то это значит, что подсоединение было выполнено правильно.

Кроме этого проверить полярность провода можно с помощью обычной лампы накаливания, которую необходимо вставить в патрон, а его подсоединить к нулевой линии и поочередно выполнять проверку остальных проводов. Если лампа загорится, то это фаза.

Использовать для проверки полярности кабеля можно также и обычную батарейку. Для этого необходимо проверяемый провод подсоединить к разным ее концам по очереди (к плюсу и минусу) и при этом на пару секунд второй провод подсоединить к динамику. При правильном подключении провода диффузор динамика будет двигаться наружу.


Народные способы определения полярности

Есть и так называемые народные методы. Они помогут узнать полярность силового кабеля подручными средствами, которые легко найти и, пусть грубо, но проверить где у кабеля плюс, а где минус.

Метод №1: стакан воды

Необходимо налить в стакан теплой воды и опустить туда оба конца кабеля от источника питания с неизвестными полюсами. Рядом с минусом будут образовываться пузырьки, так как начнется процесс электролиза. Этот метод является самым простым. Но есть и другие.

Метод №2: картошка

Необходимо разрезать сырой картофель пополам и воткнуть в нее оба провода, исходящие от неизвестного источника постоянного тока. По истечении максимум 10 минут возле плюса появится светло-зеленое пятно.

Метод №3: кулер

Необходимо взять кулер из обычного ПК. Если на нем три вывода, то третий – желтый, он нас не интересует, так как это заземление. Берем красный и черный провод. Для проверки можно использовать источник питания на 12 В. Если вы угадаете с полярностью, то лопасти начнут вращаться. Но все эти способы не сработают в случае, если ток будет переменным.
Проверить полярность при переменном токе можно с помощью мультиметра или вольтметра. Необходимо прикоснуться проводами от счетчика к проводке, которую проверяем. Если полярность будет неправильной, то будет мигать знак «-» на счетчике.


Заключение

Важно знать, что бывают ситуации, при которых розетка может иметь обратную полярность. При неправильном подключении проводов ток будет протекать в обратном направлении. Это очень опасно для тех, кто прикоснется к розетке. Также повредятся и устройства, подключенные к ней.

Как видно, способов определения полярности кабеля очень много, поэтому каждый может выбрать для себя наиболее подходящий.

как определить и на что влияет

Полярность аккумулятора прямая и обратная: как определить и на что влияет? Современный аккумулятор не требует от владельца каких-либо познаний технологии его работы. Будучи установленным в автомобиль, он служит верой и правдой положенный ему срок без какого-либо дополнительного обслуживания.

Сравнивать автомобильную АКБ с обычной батарейкой не совсем корректно. При выборе аккумулятора следует иметь в виду, что любая аккумуляторная батарея обладает строгой полярностью прямой и обратной, и туда, где предусмотрена прямая полярность подключения, сложно установить аккумулятор с обратной полярностью, как и наоборот.

Полярность аккумулятора прямая и обратная совершенно не сказывается на эксплуатационных свойствах батареи, это всего лишь порядок расположения контактных выводов на корпусе устройства. Поэтому во многих случаях аккумулятор одной и той же модели может выпускаться в двух модификациях.

Отдавая предпочтение определенной марке АКБ, уточняйте у продавца, какие полярности доступны для данного аккумулятора. Что такое обратная и прямая полярности аккумулятора, как её определить, вы сможете узнать из данной статьи.

Какой срок службы у автомобильного аккумулятора

Что значит прямая или обратная полярность

Полярность АКБ, как мы уже упомянули выше, может быть обратная и прямая. Прямая полярность была разработана еще для нужд советского автопрома. И до сих пор все автомобили, выпущенные в России, комплектуются аккумуляторами с прямой полярностью.

Обратная полярность, как несложно догадаться, используется в европейских, американских и азиатских авто. Правда то, что машина собрана за рубежом не всегда означает ее принадлежность аккумулятора к «обратнополярной» группе.

Что такое прямая и обратная полярность аккумулятора? Прямая полярность подразумевает плюсовую клемму слева и минусовую справа, в случае обратной полярности — плюс с минусом меняются местами.

Смотреть на батарею следует с лицевой стороны, ее можно определить по наклеенной этикетке, а в случае отсутствия таковой – лицевой считается та сторона, к которой ближе расположены клеммы. Если красная, плюсовая клемма (может быть обозначена гравировкой на корпусе) находится справа, значит, у аккумулятора обратная полярность.

Как снять аккумулятор с машины: что рекомендуют механики

Когда нужно определять полярность

При покупке новой батареи необходимо точно понимать, какая на аккумуляторе полярность. Установка аккумулятора с другой полярностью иногда возможна, путем его поворота в гнезде на 180 градусов. Но такие манипуляции не позволят полноценно затянуть крепления.

К тому же, чтобы автолюбитель не перепутал плюс с минусом, длина проводов у них разная, и правильно подключить аккумулятор удастся, только если нарастить провода, чтобы они могли дотянуться до нужных клемм.

Как определить полярность аккумулятора

Каждый владелец автомобиля должен знать, как определить полярность аккумулятора. Причем не только при покупке нового, а и при подзарядке старого, или перед «прикуриванием» от чужого аккумулятора, в случае низкого заряда.

Как правило, аккумуляторы имеют хорошо различимую маркировку на корпусе, «плюс» и «минус», особенно они видны на АКБ отечественного производства. В батареях, выпущенных в Азии или Европе, клеммы обычно имеют разный размер, и плюсовая «+» несколько больше в диаметре, нежели «-». Это не позволит вам по незнанию или забывчивости установить клеммы неправильно. Существует также практика маркировки клемм цветом: минус – черный (реже синий), плюс – красный.

Сколько заряжать автомобильный аккумулятор

В крайнем случае, можно воспользоваться обыкновенным тестером или вольтметром. Положительное значение будет свидетельствовать о том, что его плюсовой контакт подключен к плюсу батареи, и наоборот.  Выяснив полярность, можно сделать для себя пометку, причем не только на корпусе АКБ, но и на месте установки. В случае покупки нового аккумулятора это сослужит отличную службу, и спасет от случайной порчи электрооборудования автомобиля.

Прямая полярность аккумулятора

Прямая полярность аккумулятора, как мы уже отметили, до сих пор является стандартом для всех марок автомобилей, выпускаемых в странах бывшего СССР, что обуславливается принятыми государствами стандартами. Кстати, это в равной мере относится как к легковому, так и грузовому транспорту.

Также, прямая полярность характерна для иномарок, собранных на территории РФ и других стран по лицензии. Её особенность заключается в том, что плюсовая клемма расположении слева, и у батареи, как правило, одинаковые клеммы.

Обратная полярность аккумулятора

Принятая в США, Европе и Азии обратная полярность АКБ, характеризуется правосторонним расположением плюсового контакта. Заметим, что такие батареи отечественных производителей, как правило, хорошо маркированы, а импортные, в случае неправильного монтажа, даже не подходят по диаметру затяжного хомута на клеммах.

ТОП 10 зарядных устройств для автомобильных аккумуляторов

Если перепутать полярность

Подключение АКБ, не учитывая, что полярность аккумулятора прямая или обратная, не приведет к порче большинства электронных устройств автомобиля, но некоторые из них всё же могут пострадать. Скажем, лампы накаливания будут функционировать при любой полярности.

Стартер просто не сможет провернуть двигатель в обратную сторону, скорее сгорит реле, но в большинстве случаев при неправильном подключении клемм сработает «трещетка». Гораздо сложнее дело обстоит с постоянными потребителями электроэнергии.

Быстрая разрядка аккумулятора: поиск и устранение причины утечки тока

Генератор

При смене полярности, генератор автомобиля становится не поставщиком, а потребителем электричества, что может спровоцировать поломку, его обмотка не рассчитана на встречное напряжение. Батарея при этом также может выйти из строя.

В лучшем случае, сгорит соответствующий предохранитель, или же ограничивающее реле, что, так или иначе, доставит лишние хлопоты и финансовые затраты. Поэтому перед пуском двигателя нужно обязательно убедиться в правильности подключения АКБ.

Электронный блок управления

Будучи постоянно подключенным к сети, за исключением случаев отключения массы, ЭБУ будет с большой долей вероятности выведен из строя, так как это электронное устройство требует строгой полярности питания. Учитывая, что в современных машинах блок управления это даже не одно устройство, их несколько, поиск неисправности может усложниться.

Выход ЭБУ из строя делает автомобиль непригодным к эксплуатации. А, между прочим, электронный блок – одно из самых дорогостоящих в диагностике устройств. Его питание рассчитано на малые токи, так что предохранитель может просто не успеть сгореть и разорвать цепь.

Поэтому, важное замечание!

Отключая массу перед работой с АКБ! Соблюдайте правильность подключения клемм, так вы избежите многих проблем с бортовым компьютером!

Какие аккумуляторы лучше? Результаты теста аккумуляторных батарей

Блок предохранителей

Это самый простой и дешевый результат неправильного подключения аккумулятора. Предохранители, как расходный материал, сегодня стоят недорого, и самой большой проблемой для автомеханика самоучки будет найти сгоревший предохранитель. Впрочем, используя тестер или обыкновенную лампочку, «прозвон» займет от силы пять минут.

Заметьте, что используя современные П-образные предохранители, предпочтение лучше отдавать тем, у которых прозрачный корпус. У них на просвет видна целостность металлической нити, что очень удобно в отсутствии тестера.

Заключение

Подбирая новый аккумулятор для своей машины, ориентируйтесь на его характеристики. Это основной критерий выбора. Если вы отдаете предпочтение какой-то одной марке, то, как правило, с полярностью проблем не возникнет. Попросите продавца, чтобы он помог подобрать именно вашу модель.

Если же вы приобрели АКБ с неправильной «полюсовкой», верните его обратно в магазин. Но если возврат невозможен, тогда можете перевернуть аккумулятор на 180° в гнезде и нарастить провода до нужной длины.

Узнаем как правильно определить полярность связи? Прямая и обратная полярность

Узнаем сегодня, как определить полярность связи и зачем это нужно. Раскроем физический смысл рассматриваемой величины.

Химия и физика

Когда-то все дисциплины, посвященные изучению окружающего мира, объединялись одним определением. И астрономы, и алхимики, и биологи были философами. Но сейчас существует строгое распределение по разделам науки, а большие университеты точно знают, что нужно знать математикам, а что – лингвистам. Впрочем, в случае химии и физики четкой границы нет. Часто они взаимно проникают друг в друга, а бывает, что идут параллельными курсами. В частности, спорным объектом является полярность связи. Как определить, относится эта область знания к физике или химии? По формальному признаку – ко второй науке: сейчас школьники изучают это понятие как часть химии, но без знаний по физике им не обойтись.

Строение атома

Для того чтобы понять, как определить полярность связи, сначала надо вспомнить, как устроен атом. В конце девятнадцатого века было известно, что любой атом нейтрален в целом, но содержит в разных обстоятельствах разные заряды. Резерфод установил, что в центре любого атома располагается тяжелое и положительно заряженное ядро. Заряд атомного ядра всегда целочисленный, то есть он составляет +1, +2 и так далее. Вокруг ядра располагается соответствующее количество легких отрицательно заряженных электронов, число которых строго соответствует заряду ядра. То есть если заряд ядра +32, то вокруг него должны располагаться тридцать два электрона. Они занимают определенные позиции вокруг ядра. Каждый электрон как бы «размазан» вокруг ядра на своей орбитали. Ее форма, позиция и расстояние до ядра определяются четырьмя квантовыми числами.

Почему возникает полярность

В нейтральном атоме, расположенном вдалеке от других частиц (например, в глубоком космосе, вне галактики), все орбитали симметричны относительно центра. Несмотря на довольно сложную форму некоторых из них, орбитали любых двух электронов не пересекаются в одном атоме. Но если наш отдельно взятый атом в вакууме встретит на своем пути другой (например, войдет в облако газа), то он захочет взаимодействовать с ним: орбитали валентных внешних электронов вытянутся в сторону соседнего атома, сольются с ним. Возникнет общее электронное облако, новое химическое соединение и, следовательно, полярность связи. Как определить, какой атом возьмет себе большую часть общего электронного облака, расскажем далее.

Какими бывают химические связи

В зависимости от типа взаимодействующих молекул, разности в зарядах их ядер и силы возникающего притяжения, существуют следующие типы химических связей:

  • одноэлектронная;
  • металлическая;
  • ковалентная;
  • ионная;
  • ван-дер-ваальсова;
  • водородная;
  • двухэлектронная трёхцентровая.

Для того чтобы задаваться вопросом о том, как определить полярность связи в соединении, она должна быть ковалентной или ионной (как, например, у соли NaCl). В целом эти два типа связи различаются только тем, насколько сильно смещается электронное облако в сторону одного из атомов. Если ковалентная связь не образована двумя одинаковыми атомами (например, О2), то она всегда слегка поляризована. В ионной связи смещение сильнее. Считается, что ионная связь приводит к образованию ионов, так как один из атомов «забирает» электроны другого.

Но на самом деле полностью полярных соединений не существует: просто один ион очень сильно притягивает к себе общее электронное облако. Настолько сильно, что оставшимся кусочком равновесия можно пренебречь. Итак, надеемся, стало понятно, что определить полярность ковалентной связи можно, а полярность ионной связи не имеет смысла определять. Хотя в данном случае различие между этими двумя типами связи – это приближение, модель, а не истинное физическое явление.

Определение полярности связи

Надеемся, читатель уже понял, что полярность химической связи – это отклонение распределения в пространстве общего электронного облака от равновесного. А равновесное распределение существует в изолированном атоме.

Способы измерения полярности

Как определить полярность связи? Вопрос этот далеко не однозначный. Для начала надо сказать, что раз симметрия электронного облака поляризованного атома отличается от аналогичной нейтрального, то и рентгеновский спектр изменится. Таким образом, смещение линий в спектре даст представление о том, какова полярность связи. А если требуется понять, как определить полярность связи в молекуле более точно, то надо знать не только спектр испускания или поглощения. Требуется выяснить:

  • размеры участвующих в связи атомов;
  • заряды их ядер;
  • какие связи были созданы у атома до возникновения этой;
  • какова структура всего вещества;
  • если структура кристаллическая, какие в ней существуют дефекты и как они влияют на все вещество.

Полярность связи обозначается как верхний знак следующего вида: 0,17+ или 0,3-. Стоит также помнить, что один и тот же вид атомов будет иметь непохожую полярность связи в соединении с различными веществами. Например, в оксиде BeO у кислорода полярность 0,35-, а в MgO – 0,42-.

Полярность атома

Читатель может задать и такой вопрос: «Как определить полярность химической связи, если факторов так много?» Ответ одновременно и прост, и сложен. Количественные меры полярности определяются как эффективные заряды атома. Эта величина является разностью между зарядом находящегося в определенной области электрона и соответствующей области ядра. В целом эта величина достаточно хорошо показывает некую асимметричность электронного облака, которая возникает при образовании химической связи. Сложность состоит в том, что определить, какая именно область нахождения электрона принадлежит именно этой связи (особенно в сложных молекулах) почти что невозможно. Так что, как и в случае разделения химических связей на ионные и ковалентные, ученые прибегают к упрощениям и моделям. При этом отбрасываются те факторы и значения, которые влияют на результат незначительно.

Физический смысл полярности соединения

Каков же физический смысл значения полярности связи? Рассмотрим один пример. Атом водорода H входит как во фтороводородную кислоту (HF), так и в соляную (HCl). Его полярность в HF равна 0,40+, в HCl – 0,18+. Это значит, что общее электронное облако гораздо сильнее отклоняется в сторону фтора, чем в сторону хлора. И значит, что электроотрицательность атома фтора намного сильнее электроотрицательности атома хлора.

Полярность атома в молекуле

Но вдумчивый читатель вспомнит, что, помимо простых соединений, в которых присутствуют два атома, существуют и более сложные. Например, чтобы образовать одну молекулу серной кислоты (H2SO4), требуется два атома водорода, один – серы, и целых четыре кислорода. Тогда возникает другой вопрос: как определить наибольшую полярность связи в молекуле? Для начала надо помнить, что любое соединение имеет некоторую структуру. То есть серная кислота – это не нагромождение всех атомов в одну большую кучу, а некая структура. К центральному атому серы присоединяются четыре атома кислорода, образуя подобие креста. С двух противоположных сторон атомы кислорода присоединяются к сере двойными связями. С двух остальных сторон атомы кислорода присоединяются к сере одинарными связями и «держат» с другой стороны по водороду. Таким образом, в молекуле серной кислоты существуют следующие связи:

Определив по справочнику полярность каждой из этих связей, можно найти наибольшую. Однако стоит помнить, что если в конце длинной цепочки атомов стоит сильно электроотрицательный элемент, то он может «перетягивать» на себя электронные облака соседних связей, повышая их полярность. В более сложной, чем цепочка, структуре вполне возможны иные эффекты.

Чем полярность молекулы отличается от полярности связи

Как определить полярность связи, мы рассказали. В чем состоит физический смысл понятия, мы раскрыли. Но эти слова встречаются и в других словосочетаниях, которые относятся к данному разделу химии. Наверняка читателей интересует, каким образом взаимодействуют химические связи и полярность молекул. Отвечаем: эти понятия взаимно дополняют друг друга и невозможны по отдельности. Это мы продемонстрируем на классическом примере воды.

В молекуле H2O две одинаковые связи H-O. Между ними угол в 104,45 градуса. Так что структура молекулы воды представляет собой нечто вроде двузубой вилки с водородами на концах. Кислород – это более электроотрицательный атом, он оттягивает на себя электронные облака двух водородов. Таким образом, при общей электронейтральности, зубчики вилки получаются немного более положительными, а основание – немного более отрицательным. Упрощение приводит к тому, что молекула воды имеет полюса. Это и называется полярностью молекулы. Поэтому вода — такой хороший растворитель, эта разница в зарядах позволяет молекулам чуть-чуть оттягивать на себя электронные облака других веществ, разъединяя кристаллы на молекулы, а молекулы – на атомы.

Чтобы понять, почему у молекул при отсутствии заряда существует полярность, надо помнить: важна не только химическая формула вещества, но и строение молекулы, виды и типы связей, которые в ней возникают, разница в электроотрицательности входящих в нее атомов.

Наведенная или вынужденная полярность

Помимо собственной полярности, существует еще и наведенная или вызванная факторами извне. Если на молекулу действует внешнее электромагнитное поле, которое значительнее существующих внутри молекулы сил, то оно способно изменить конфигурацию электронных облаков. То есть если молекула кислорода тянет на себя облака водорода в H2O, и внешнее поле сонаправлено с этим действием, то поляризация усиливается. Если поле как бы мешает кислороду, то полярность связи немного уменьшается. Надо отметить, что требуется приложить достаточно большое усилие, чтобы как-то повлиять на полярность молекул, и еще большее – чтобы повлиять на полярность химической связи. Достигается этот эффект только в лабораториях и космических процессах. Обычная микроволновка лишь усиливает амплитуду колебаний атомов воды и жиров. Но это никак не влияет на полярность связи.

В каком случае имеет смысл направление полярности

В связи с термином, который рассматривается нами, нельзя не упомянуть, что такое прямая и обратная полярность. Если речь идет о молекулах, то полярность имеет знак «плюс» или «минус». Это значит, что атом либо отдает свое электронное облако и таким образом становится чуть более положительным, либо, наоборот, тянет облако на себя и приобретает отрицательный заряд. А направление полярности имеет смысл только тогда, когда заряд движется, то есть когда по проводнику идет ток. Как известно, электроны движутся от их источника (отрицательно заряженного) к месту притяжения (положительно заряженного). Стоит напомнить, что существует теория, согласно которой электроны на самом деле движутся в обратную сторону: от положительного источника к отрицательному. Но в целом это не имеет значения, важен лишь факт их движения. Так вот, в некоторых процессах, например при сварке металлических частей, важно, куда именно присоединены какие полюса. Следовательно, важно знать, как подключена полярность: напрямую или в обратную сторону. В некоторых приборах, даже бытовых, это тоже имеет значение.

Молекулярная полярность

Когда в молекуле нет полярных связей, нет постоянного разница зарядов между одной частью молекулы и другой, и молекула неполярна. Например, молекула Cl 2 не имеет полярных связей. потому что заряд электрона одинаков на обоих атомах. Поэтому это неполярная молекула. Ни одна из связей в молекулах углеводородов, Такие как гексан, C 6 H 14 , значительно полярны, поэтому углеводороды неполярны молекулярные вещества.

Молекула может обладать полярным облигации и по-прежнему оставаться неполярными. Если полярные связи равномерно (или симметрично) распределенные, диполи связи аннулируются и не создают молекулярный диполь. Для Например, три связи в молекуле BF 3 значительно полярны, но они симметрично расположены вокруг центрального атома бора. Нет стороны молекула имеет больший отрицательный или положительный заряд, чем другая сторона, и поэтому молекула неполярная:

Молекула воды полярна. потому что (1) его связи O-H значительно полярны, и (2) его изогнутая геометрия делает распределение этих полярных связей асимметричным.Сторона воды молекула, содержащая более электроотрицательный атом кислорода, частично отрицательна, и сторона молекулы, содержащая менее электроотрицательные атомы водорода частично положительный.

Образец Учебный лист : Прогнозирование молекулярной полярности

Tip-off — Вас просят предсказать, является ли молекула полярной или неполярной; или вам задают вопрос На этот вопрос нельзя ответить, если вы не знаете, полярная или неполярная молекула.(Например, вас просят предсказать тип притяжения, удерживающего частицы вместе в данной жидкости или твердом теле.)

Общие шаги

Шаг 1 : Нарисуйте разумную структуру Льюиса для вещества.

Шаг 2 : Определите каждую связь как полярную или неполярную. (Если разница в электроотрицательности атомов в связи больше 0,4, мы считаем связь полярной. Если разница в электроотрицательности меньше 0.4, связь по существу неполярная.)

  • Если полярные связи отсутствуют, молекула неполярна.

  • Если молекула имеет полярные связи, переходите к шагу 3.

Шаг 3 : Если есть только один центральный атом, проверьте группы электронов вокруг него.

  • Если на центральном атоме нет неподеленных пар и если все связи с центральным атомом такие же, молекула неполярная. (Этот ярлык более подробно описывается в следующем примере.)

  • Если центральный атом имеет хотя бы одну полярную связь и если группы связанные с центральным атомом не все идентичны, молекула, вероятно, полярный. Переходите к шагу 4.

Шаг 4 : Нарисуйте геометрический эскиз молекулы.

Шаг 5 : Определите симметрию молекулы, используя следующие шаги.

  • Опишите полярные связи стрелками, указывающими на более электроотрицательный элемент.Используйте длину стрелки, чтобы показать относительную полярности различных связей. (Большая разница в электроотрицательности предполагает более полярную связь, которая обозначена более длинной стрелкой.)

  • Решите, симметрично ли расположение стрелок или асимметричный

  • Если расположение симметрично и стрелки равны длины молекула неполярна.

  • Если стрелки разной длины, и если они не уравновешены друг друга, молекула полярна.

  • Если расположение асимметрично, молекула полярна.

ПРИМЕР — Прогнозирование молекулярной полярности:

Решить являются ли молекулы, представленные следующими формулами, полярными или неполярный. (Вам может потребоваться нарисовать структуры Льюиса и геометрические эскизы, чтобы сделать итак.)

а. CO 2 б.ИЗ 2 c. CCl 4 г. CH 2 Класс 2 е. HCN

Решение :

а. Структура Льюиса для CO 2

Электроотрицательность углерода и кислорода равны 2,55 и 3,44. Разница в 0,89 электроотрицательности указывает на то, что Связи C-O полярны, но симметричное расположение этих связей делает молекула неполярная.

Если мы поместим стрелки на геометрический эскиз для CO 2 , мы увидим, что они точно уравновешивают друг друга в обоих направлениях и величина.Это показывает симметрию связей.

г. Структура Льюиса для OF 2

.

Электроотрицательность кислорода и фтора, 3,44 и 3,98 соответственно дают разницу 0,54, которая позволяет нам прогнозировать что связи O-F полярны. Молекулярная геометрия OF 2 искривлена. Такой асимметричное распределение полярных связей привело бы к образованию полярной молекулы.

г.Молекулярная геометрия CCl 4 составляет четырехгранный. Хотя связи C-Cl полярны, их симметричное расположение делает молекулу неполярной.

г. В Структура Льюиса для CH 2 Cl 2

Электроотрицательность водорода, углерода и хлор составляют 2,20, 2,55 и 3,16. Разница в электроотрицательности 0,35 для связи H-C говорят нам, что они по существу неполярны.0,61 разница в электроотрицательности для связей C-Cl показывает, что они полярный. Следующие геометрические рисунки показывают, что полярные связи асимметрично расположены, поэтому молекула полярна. (Обратите внимание, что Льюис приведенная выше структура неверно предполагает, что связи расположены симметрично. Имейте в виду, что конструкции Льюиса часто создают ложное впечатление о геометрии. молекул, которые они представляют.)

e. В Структура Льюиса и геометрический эскиз для HCN такие же:

Электроотрицательность водорода, углерод и азот — 2.20, 2.55 и 3.04. Разница в 0,35 Электроотрицательность для связи H-C показывает, что она по существу неполярна. В Разница в 0,49 электроотрицательности для связи C-N говорит нам, что она полярная. Молекулы с одной полярной связью всегда полярны.

Как я могу рассчитать полярность соединения?

ПОЛНЫЙ ОТВЕТ . Во-первых, необходимо различать полярность связи и полярность молекулы (или соединения).(-) #) на более электроотрицательном атоме. Полярность связи можно определить, используя только значения электроотрицательности двух составляющих атомов.

Если связь между двумя атомами неполярная, то есть разница в электроотрицательности между двумя атомами меньше 0,5 , то ваша молекула будет неполярной. Если связь действительно полярная, вы можете попытаться определить полярность молекулы.

A Геометрия молекулы является важным фактором при определении полярности молекулы.Эти вышеупомянутые частичные заряды вызывают дипольный момент связи , # mu #.

Если ориентации дипольных моментов этих связей компенсируют друг друга, то молекула называется неполярной. Если же они этого не делают, вы имеете дело с полярной молекулой.

Некоторые примеры, когда дипольные моменты связи компенсируют друг друга, что приводит к неполярной молекуле:

Дипольные моменты показаны стрелкой, указывающей на более электроотрицательный атом, и положительной стороной на менее электроотрицательный атом.Обратите внимание, что для # CO_2 #, который имеет две полярные связи, общий дипольный момент равен нулю, поскольку эти две стрелки компенсируют друг друга. Это приводит к неполярной молекуле. То же самое можно сказать и о # BF_3 #:

.

Три дипольных момента компенсируют друг друга в результате симметричного расположения связей (см. Подробнее о сложении векторов).

Асимметричное расположение частичных зарядов приводит к образованию полярной молекулы, как вы можете видеть для воды:

Два дипольных момента складываются друг с другом, создавая общий дипольный момент и, таким образом, полярную молекулу.

В заключение, чтобы предсказать полярность молекулы, вы должны быть знакомы со структурами Льюиса, электроотрицательностью, теорией VSEPR и полярностью связей.

Молекулярная полярность

Молекулярная полярность

Электронная плотность полярной связи накапливается к одному концу связи, в результате чего этот конец несет небольшой отрицательный заряд, а другой конец — небольшой положительный заряд. Точно так же молекулы, в которых на одном конце молекулы накапливается электронная плотность, придающая этому концу частичный отрицательный заряд, а другому — частичный положительный заряд, называются полярными молекулами.

Существует ряд шагов, которые вы можете предпринять, чтобы определить, полярна ли молекула или нет. По мере выполнения этих шагов вы увидите, что молекулы с полярными связями не обязательно являются полярными молекулами.

Шаг 1: Укажите полярные связи в молекуле или ионе.

Помните, что полярная связь — это связь, в которой электроны распределены неравномерно. Это происходит из-за разницы в электроотрицательности двух атомов, которые разделяют электроны.

Структуры Льюиса для H 2 S, BF 3 и CCl 2 H 2 показаны ниже.Щелкните по полярным связям.

Хорошо! Есть ли какие-либо другие полярные связи в любой из этих молекул?

В то время как углерод более электроотрицателен, чем водород, разница в электроотрицательности значения настолько малы, что обычно рассматривают водородные связи углерода. неполярный.

Хорошо! Вы нашли все полярные связи в каждой из этих трех молекул.

Шаг 2: Используя геометрию молекулы, определите, компенсируется ли какой-либо из дипольных моментов. Любой полученный диполь указывает на полярную молекулу.

Дипольные моменты связи аннулируются, если:
1. Они имеют одинаковую величину (т.е. связи создаются одним и тем же элементом) И
2. Они симметрично расположены вокруг центрального атома.
В следующих геометриях атомы расположены симметрично относительно центрального атома: линейный, треугольный плоский, тетраэдрический, квадратный, треугольный, бипиримидальный и октаэдрический.

Давайте рассмотрим два примера: углекислый газ и воду. Углекислый газ — это линейная молекула с двумя полярными связями. Вода — изогнутая молекула с двумя полярными связями. Углекислый газ не будет полярным, потому что оба дипольных момента равны по величине (поскольку они оба являются углеродно-кислородными связями) и расположены симметрично относительно центрального атома в линейной геометрии. Вода будет полярной. Несмотря на то, что два дипольных момента равны по величине (поскольку они оба являются кислородно-водородными связями), они не расположены симметрично относительно центрального атома и, следовательно, не будут компенсироваться.

Что молекулярная геометрия следующих молекул?

Хорошо! Геометрия молекул с диполями связей показана ниже:

Может быть вы должны просмотреть молекулярную геометрию, нажав на пробирка справа.

Обзор геометрии молекул

Использование молекулярной геометрии, нажмите на молекулы, которые будут иметь молекулярную дипольный момент.

Есть ли другие полярные молекулы?

1.12: Полярность молекул — Химия LibreTexts

Дипольные моменты возникают при разделении зарядов. Они могут возникать между двумя ионами в ионной связи или между атомами в ковалентной связи; дипольные моменты возникают из-за разницы в электроотрицательности. Чем больше разница в электроотрицательности, тем больше дипольный момент. Расстояние между разделением зарядов также является решающим фактором в величине дипольного момента.Дипольный момент — это мера полярности молекулы.

Введение

Когда атомы в молекуле делят электроны неравномерно, они создают так называемый дипольный момент. Это происходит, когда один атом более электроотрицателен, чем другой, что приводит к тому, что этот атом сильнее притягивает общую пару электронов, или когда один атом имеет неподеленную пару электронов и разность векторов электроотрицательности указывает на то же самое. Один из наиболее распространенных примеров — молекула воды, состоящая из одного атома кислорода и двух атомов водорода.Различия в электроотрицательности и одиночных электронах придают кислороду частичный отрицательный заряд, а каждому водороду — частичный положительный заряд.

Дипольный момент

Когда два электрических заряда противоположного знака и одинаковой величины разделены расстоянием, устанавливается диполь . Размер диполя измеряется его дипольным моментом ((\ mu \)). Дипольный момент измеряется в единицах дебая, который равен расстоянию между зарядами, умноженному на заряд (1 дебай равен 3.34 x 10 -30 кулонов-метров). Уравнение для вычисления дипольного момента молекулы приведено ниже:

μ = qr (1)

, где

  • μ — дипольный момент,
  • q — величина заряда, а
  • r — расстояние между зарядами.

Дипольный момент действует в направлении векторной величины. Пример полярной молекулы — h3O. Из-за неподеленной пары на кислороде структура H 2 O искривлена, что означает, что она не симметрична.Векторы не компенсируют друг друга, делая молекулу полярной.

Рис. 1 : Дипольный момент воды

Вектор указывает от положительного к отрицательному как для молекулярного (чистого) дипольного момента, так и для диполей отдельных связей. В таблице выше показана электроотрицательность некоторых обычных элементов. Чем больше разница в электроотрицательности между двумя атомами, тем электроотрицательнее эта связь. Чтобы связь считалась полярной, разница в электроотрицательности должна быть большой.Дипольный момент указывает в направлении векторной величины каждой из электроотрицательностей связи, сложенных вместе.

Пример 1: Вода

Изображение молекулы воды на Рисунке 1 можно использовать для определения направления и величины дипольного момента. Судя по электроотрицательности воды и водорода, разница составляет 1,2 для каждой водородно-кислородной связи. Далее, поскольку кислород является более электроотрицательным атомом, он оказывает большее притяжение на общие электроны; у него также есть две неподеленные пары электронов.Из этого можно сделать вывод, что дипольный момент направлен между двумя атомами водорода в сторону атома кислорода. Используя приведенное выше уравнение, рассчитывается дипольный момент, равный 1,85 D, путем умножения расстояния между атомами кислорода и водорода на разницу зарядов между ними, а затем нахождения компонентов каждой из этих точек в направлении суммарного дипольного момента (помните, что угол молекулы 104,5˚).

Связующий момент связи O-H = 1,5 D, поэтому чистый дипольный момент = 2 (1.5) × cos (104,5 / 2) = 1,84 D.

Дипольные моменты

Дипольные моменты измерить относительно легко. Поместите вещество между заряженными пластинами — полярные молекулы увеличивают заряд, накопленный на пластинах, и можно получить дипольный момент (имеет отношение к емкости). Полярные молекулы выстраиваются:

  1. в электрическом поле
  2. относительно друг друга
  3. относительно ионов

Неполярный CCl4 не отклоняется; умеренно полярный ацетон слегка отклоняется; высокополярная вода сильно отклоняется.

Рисунок 2 : Полярные молекулы выстраиваются в электрическом поле (слева) относительно друг друга (в центре) и относительно ионов (справа)


Когда протон и электрон близки друг к другу, диполь момент (степень полярности) уменьшается. Однако по мере того, как протон и электрон удаляются друг от друга, дипольный момент увеличивается. В этом случае дипольный момент рассчитывается как:

μ = Qr = (1,60 × 10−19C) (1,00 × 10−10 м) = 1,60 × 10−29C⋅m

Дебай характеризует величину дипольного момента.Когда протон и электрон находятся на расстоянии 100 пм, дипольный момент равен 4,80D:

μ = (1,60 × 10−29Cm) 1D3,336 × 10−30Cm = 4,80D

4.80D является ключевым эталонным значением. и представляет собой чистый заряд с разницей в +1 и -1 100 пм. Если разделение зарядов было больше, то дипольный момент увеличивается (линейно):

  • Когда протон и электрон разделены на 120 пм,

μ = 120100 (4.80D) = 5.76D

  • Когда протон и электрон разделены к 150 пм,

μ = 150100 (4.80D) = 7.20D

  • Когда протон и электрон разделены на 200 пм,

μ = 200100 (4.80D) = 9.60D

Полярность и структура молекул

Форма молекулы и полярность ее связи определяют ОБЩУЮ ПОЛЯРНОСТЬ этой молекулы. Молекула, содержащая полярные связи, может не иметь общей полярности, в зависимости от ее формы. Простое определение того, является ли сложная молекула полярной или нет, зависит от того, перекрываются ли ее общие центры положительных и отрицательных зарядов.Если эти центры лежат в одной и той же точке пространства, то молекула не имеет общей полярности (и неполярна).

Рис. 3: Распределение зарядов

Если молекула полностью симметрична, то векторы дипольного момента каждой молекулы нейтрализуют друг друга, делая молекулу неполярной. Молекула может быть полярной, только если структура этой молекулы несимметрична.

Хорошим примером неполярной молекулы, содержащей полярные связи, является диоксид углерода.Это линейная молекула, и связи C = O фактически полярны. Центральный углерод будет иметь чистый положительный заряд, а два внешних атома кислорода — чистый отрицательный заряд. Однако, поскольку молекула является линейной, эти два диполя связи компенсируют друг друга (т.е. векторное сложение диполей равно нулю). И вся молекула не имеет диполя (μ = 0.

Хотя полярная связь является предпосылкой для того, чтобы молекула имела диполь, не все молекулы с полярными связями имеют диполи

Геометрические соображения

Для молекул ABn, где A — центральный атом, а B — все атомы одного и того же типа, есть определенные молекулярные геометрии, которые являются симметричными.Следовательно, у них не будет диполя, даже если связи полярны. Эти геометрии включают линейную, тригональную плоскую, тетраэдрическую, октаэдрическую и тригональную бипирамиду.

Рисунок 4: Молекулярная геометрия с точной отменой полярной связи для образования неполярной молекулы (mu = 0)

Пример 2: C2Cl4

Хотя связи C – Cl являются довольно полярными, отдельные диполи связей компенсируют друг друга в этой симметричной структуре, и Cl 2 C = CCl 2 не имеет суммарного дипольного момента.

Пример 3: Ch4Cl

C-Cl, основная полярная связь, составляет 178 мкм. Измерение показывает 1,87 D. По этим данным можно вычислить ионный характер в%. Если бы эта связь была на 100% ионной (на основе протона и электрона),

μ = 178100 (4.80D) = 8,54D

Пример 4: HCl

Начиная с измерения 1 .87 D,

% ионных = (1,7 / 8,54) x100 = 22% HCl

u = 1,03 D (измерено) Длина связи H-Cl 127 мкм

Если 100% ионные,

μ = 127100 (4,80D) = 6.09D

ионный = (1.03 / 6.09) x100 = 17%

9025 905

905 905

Соединение

Связь

Длина (Åga)

r

905

Разница

Диполь

Момент (D)

HF

0.92

1,9

1,82

HCl

1,27

0,9

1,08

1,08

0,82

HI

1,61

0,4

0.44

Хотя длина связи составляет с увеличением , диполь составляет с уменьшением при перемещении вниз по галогенной группе. Электроотрицательность уменьшается по мере продвижения вниз по группе. Таким образом, большее влияние оказывает электроотрицательность двух атомов (которая влияет на заряд на концах диполя).

Блок 1 — Разработка — Молекулярная полярность

Понимание того, почему одни молекулы притягиваются, а другие — нет, очень важно для понимания биологических систем на молекулярном уровне.Например, именно эти взаимодействия можно использовать для объяснения того, почему этанол (этиловый спирт) может растворяться в воде, а кукурузное масло — нет; этанол притягивается к молекулам воды, тогда как молекулы кукурузного масла — нет. Подобные конкурирующие взаимодействия с водой ответственны за формирование многих структур, обнаруженных в живой клетке, таких как мембраны и функциональные белки. Взаимодействия между молекулами, которые приводят к этим благоприятным и неблагоприятным взаимодействиям, вместе именуются нековалентными взаимодействиями .

Большинство нековалентных взаимодействий возникает из-за электрического притяжения и отталкивания. Это так, даже если молекулы, как мы узнали, не имеют чистого заряда. Это связано с тем, что в некоторых молекулах электроны распределены в молекуле неравномерно относительно протонов. Это приводит к положительно и отрицательно заряженным областям внутри молекулы. На рисунке 1 ниже показана молекула этанола.

Рисунок 1: Модель этанола, показывающая объем, занимаемый его электронами. Распределение электронов в молекуле этанола смещено относительно протонов, чтобы дать область с частичным отрицательным зарядом, которая показана красным, и соответствующую область с частичным положительным зарядом, которая показана синим цветом.

Расчет распределения электронов в молекуле очень сложен и выходит далеко за рамки того, что мы можем ожидать от этого класса, однако есть несколько простых правил, которые можно применить для предсказания в общих чертах полярности молекулы.В основном это три шага, которые обсуждаются в Разделе 4.2 Раймонда.

Идентификация полярных ковалентных связей

Первый шаг — определить полярные ковалентные связи в молекуле. Полярные ковалентные связи возникают из-за того, что разные элементы не разделяют связывающие электроны поровну; чем более электроотрицательный элемент , тем сильнее он притягивает связывающих электронов на свою сторону связи и тем более отрицательным становится эта сторона связи.Каждому элементу присвоены значения электроотрицательности, которые показаны на рисунке 2.


Рисунок 2 ( Рисунок 4.4 от Raymond ) Значения электроотрицательности элементов. Значения электроотрицательности варьируются от 0,7 для франция (Fr) до 4,0 для фтора (F).

Диапазон этих значений от 0.7–4. В общем, металлы имеют значения электроотрицательности менее 2, а неметаллы имеют значения больше 2. Когда объединяются два элемента, значения электроотрицательности которых отличаются друг от друга более чем на 2, тогда более электроотрицательный элемент принимает валентные электроны удаляются от менее электроотрицательного элемента, и между ними образуется ионная связь. Вот почему металлы и неметаллы объединяются, образуя ионные соединения. Когда разница в электроотрицательности меньше 2, образуется ковалентная связь.Это происходит, когда два разных неметалла объединяются, образуя ковалентную связь. Когда разница мала или равна нулю, связь считается неполярной. Когда разница приближается к 2, связь считается полярной ковалентной связью. Это кратко показано ниже на Рисунке 3.


Рисунок 3 ( Таблица 4.1 от Raymond ) Примеры ионных, полярных ковалентных и (неполярных) ковалентных связей.

Для наших целей могут применяться следующие практические правила

  • Металлы, связывающиеся с неметаллами, образуют ионные связи
  • Неметаллы, связывающиеся с неметаллами, образуют ковалентные связи
    • Если связь находится между углеродом (C) или водородом (H) и азотом (N), кислородом (O), фтором (F) или хлором (Cl), связь будет полярной ковалентной
    • Все остальные ковалентные связи неполярные ковалентные .

Если молекула не содержит полярных ковалентных связей, то это будет неполярная молекула, и дальше идти не нужно. Если молекула содержит только одну полярную ковалентную связь, то это будет полярная молекула, и вам также не нужно идти дальше. Если, однако, молекула содержит более одной полярной ковалентной связи, тогда вам необходимо определить форму молекулы, чтобы увидеть, нейтрализуют ли полярные ковалентные связи друг друга или нет.

Определение формы молекулы

Форма молекулы определяется в два этапа.Во-первых, вы определяете, сколько групп электронов окружает центральный атом молекулы, это может быть один из атомов, участвующих в полярной ковалентной связи. Группа электронов определяется как одна из следующих:

  • Одинарная облигация
  • Двойная связь (считается одной группой электронов)
  • Тройная связь (также рассматривается в группе электронов)
  • Несвязанная пара электронов.

Число групп электронов будет определять геометрию центральных атомов:

  • 4 группы: тетраэдрическая геометрия
  • 3 группы: треугольная геометрия
  • 2 группы: линейная геометрия

После определения геометрии, форма определяется путем рассмотрения только связей с центральным атомом и игнорирования несвязывающих пар электронов.Возможные формы перечислены в таблице 4.2 в Raymond.

Определение полярности молекул, содержащих полярные ковалентные связи

После определения формы молекулы, содержащей полярные ковалентные связи, посмотрите, расположены ли полярные связи симметрично так, что они нейтрализуют друг друга. В противном случае молекула полярна. Это часто делается с помощью стрелок для обозначения полярных связей, при этом стрелки указывают от положительного к отрицательному концу полярной связи.Если стрелки рассматривать как силы, которые либо толкают, либо притягивают молекулу, молекула является полярной, если эти силы складываются вместе и заставляют молекулу двигаться. Если молекула неполярная, силы нейтрализуют друг друга, и молекула остается на месте. Это проиллюстрировано на рисунке 4, где хлористый метилен является полярной молекулой, а диоксид углерода — неполярной молекулой, содержащей полярные связи.


Рисунок 4: Определение полярности молекулы, содержащей полярные связи .Стрелки обозначают полярные связи. Стрелки следует рассматривать как силы, которые притягивают или толкают молекулу, и молекула будет полярной, если стрелки сложатся вместе, чтобы произвести чистый толчок или притяжение молекулы. Метиленхлорид является примером полярной молекулы, которая содержит полярные связи, тогда как диоксид углерода является примером неполярной молекулы, содержащей полярные связи.

Собираем все вместе

На рисунке 5 ниже представлена ​​блок-схема, которая иллюстрирует шаги, используемые для определения полярности молекулы.Показанные примеры взяты из рисунка 4.7 в Raymond.


Рисунок 5: Блок-схема, показывающая шаги, используемые для определения молекулярной полярности. Показанные примеры взяты из рисунка 4.7 в Raymond.

полярность | Определение и примеры

полярность , в химической связи, распределение электрического заряда по атомам, соединенным связью.В частности, хотя связи между идентичными атомами, как в H 2 , электрически однородны в том смысле, что оба атома водорода электрически нейтральны, связи между атомами разных элементов электрически неэквивалентны. В хлористом водороде, например, атом водорода заряжен слегка положительно, тогда как атом хлора заряжен слегка отрицательно. Небольшие электрические заряды на разнородных атомах называются частичными зарядами, а наличие частичных зарядов означает возникновение полярной связи.

Полярность связи возникает из-за относительной электроотрицательности элементов. Электроотрицательность — это способность атома элемента притягивать электроны к себе, когда он является частью соединения. Таким образом, хотя связь в соединении может состоять из общей пары электронов, атом более электроотрицательного элемента притягивает общую пару к себе и тем самым приобретает частичный отрицательный заряд. Атом, потерявший равную долю в паре связывающих электронов, приобретает частичный положительный заряд, потому что его ядерный заряд больше не полностью нейтрализуется его электронами.

Подробнее по этой теме

химическая связь: полярность молекул

Необходимо учитывать три основных свойства химических связей, а именно их прочность, длину и полярность ….

Наличие равных, но противоположных частичных зарядов на атомах на каждом конце гетероядерной связи (т. Е. Связи между атомами разных элементов) приводит к возникновению электрического диполя.Величина этого диполя выражается значением его дипольного момента μ, который является произведением величины частичных зарядов на их разделение (по существу, длины связи). Дипольный момент гетероядерной связи можно оценить по электроотрицательностям атомов A и B, χ A и χ B , соответственно, с помощью простого соотношения, где D обозначает единицу дебая, которая используется для представления молекулярных дипольных моменты (1 D = 3,34 × 10 −30 кулон · метр).Более того, отрицательный конец диполя лежит на более электроотрицательном атоме. Если два связанных атома идентичны, это означает, что дипольный момент равен нулю и связь неполярна.

По мере увеличения разницы в электроотрицательности между двумя ковалентно связанными атомами диполярный характер связи увеличивается по мере увеличения частичных зарядов. Когда электроотрицательности атомов сильно различаются, притяжение более электроотрицательного атома к общей электронной паре настолько велико, что эффективно осуществляет полный контроль над ними.То есть она овладела парой, и связь лучше всего рассматривать как ионную. Поэтому ионную и ковалентную связь можно рассматривать как составляющую континуума, а не как альтернативу. Этот континуум можно выразить в терминах резонанса, рассматривая связь между атомами A и B как резонанс между чисто ковалентной формой, в которой электроны делятся поровну, и чисто ионной формой, в которой более электроотрицательный атом (B) имеет полный контроль над электронами:

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

По мере увеличения разницы электроотрицательностей резонанс все больше усиливается в пользу ионного вклада. Когда разница электроотрицательностей очень велика, например, между электроположительным атомом, таким как натрий, и электроотрицательным атомом, таким как фтор, ионная структура доминирует в резонансе, и связь можно рассматривать как ионную. Таким образом, по мере увеличения разницы электроотрицательностей двух связанных элементов неполярная связь уступает место полярной связи, которая, в свою очередь, становится ионной связью.Фактически не существует чисто ионных связей, так же как нет чисто ковалентных связей; связь — это континуум типов.

Даже гомоядерная связь, которая представляет собой связь между атомами одного и того же элемента, как в Cl 2 , не является чисто ковалентной, потому что более точное описание было бы в терминах ионно-ковалентного резонанса:

Что разновидности неполярна, несмотря на наличие ионных вкладов, происходит из-за равных вкладов ионных структур Cl Cl + и Cl + Cl и их компенсирующих диполей.То, что Cl 2 обычно рассматривается как ковалентно связанная разновидность, происходит из-за доминирующего вклада структуры Cl ― Cl в эту резонансную смесь. Напротив, волновая функция теории валентных связей хлористого водорода могла бы быть выражена как резонансный гибрид

В этом случае две ионные структуры вносят разный вклад (потому что элементы имеют разные электроотрицательности) и больший вклад H + Cl отвечает за наличие частичных зарядов на атомах и полярность молекулы.

Многоатомная молекула будет иметь полярные связи, если ее атомы не идентичны. Однако то, является ли молекула в целом полярной (т.е. имеет ли она ненулевой электрический дипольный момент), зависит от формы молекулы. Например, связи углерод-кислород в диоксиде углерода являются полярными, с частичным положительным зарядом на атоме углерода и частичным отрицательным зарядом на более электроотрицательном атоме кислорода. Молекула в целом неполярна, однако, потому что дипольный момент одной связи углерод-кислород компенсирует дипольный момент другой, так как дипольные моменты двух связей направлены в противоположных направлениях в этой линейной молекуле.Напротив, молекула воды полярна. Каждая связь кислород-водород полярна, причем атом кислорода несет частичный отрицательный заряд, а атом водорода — частичный положительный заряд. Поскольку молекула скорее угловая, чем линейная, дипольные моменты связи не сокращаются, и молекула имеет ненулевой дипольный момент.

Полярность H 2 O имеет огромное значение для свойств воды. Это частично отвечает за существование воды как жидкости при комнатной температуре и за способность воды действовать как растворитель для многих ионных соединений.Последняя способность проистекает из того факта, что частичный отрицательный заряд на атоме кислорода может имитировать отрицательный заряд анионов, которые окружают каждый катион в твердом теле, и, таким образом, помочь минимизировать разницу энергий при растворении кристалла. Частичный положительный заряд атомов водорода может также имитировать заряд катионов, окружающих анионы в твердом теле.

Химическое вещество легче растворяется в растворителе аналогичной полярности. Неполярные химические вещества считаются липофильными (любящими липиды), а полярные химические вещества — гидрофильными (любящими воду).Липидорастворимые неполярные молекулы легко проходят через клеточную мембрану, поскольку они растворяются в гидрофобной, неполярной части липидного бислоя. Хотя неполярный липидный бислой клеточных мембран проницаем для воды (полярная молекула), он непроницаем для многих других полярных молекул, таких как заряженные ионы или те, которые содержат много полярных боковых цепей. Полярные молекулы проходят через липидные мембраны через определенные транспортные системы.

Как определить, является ли молекула полярной или неполярной: проверьте сейчас

Полярность — одно из тех свойств, которые влияют на все другие физические свойства, включая его температуру кипения, точку плавления и даже растворимость.Свойство важно знать все другие химические свойства, а также их использование и ограничения использования.

Но прежде чем погрузиться в процесс определения полярности молекулы, позвольте нам быстро пройти через определение полярности для вашего лучшего понимания.

Полярность: Это разделение электрических зарядов в молекуле из-за электрического дипольного момента. Такое разделение зарядов приводит к положительно заряженному концу молекулы и отрицательно заряженному концу.Эти два полярных конца действуют как электрические полюса, различающиеся электрическими зарядами. Это свойство молекулы , имеющей разные электрические заряды, называется полярностью.

В зависимости от электрических зарядов молекулы она классифицируется как полярная или неполярная. Чтобы узнать, чем именно они отличаются друг от друга, ознакомьтесь с различиями между полярными и неполярными молекулами.

Полярные и неполярные молекулы
Полярные молекулы Неполярные молекулы
Молекулы, имеющие положительно заряженный конец и отрицательно заряженный конец из-за разницы в зарядах атомов, присутствующих в молекулах, являются полярными молекулами. Молекулы, не имеющие такого разделения электрических зарядов, неполярны.
Большинство полярных молекул имеют асимметричное или неравномерное распределение электронов. Неполярные молекулы имеют симметричное распределение электронов.
Когда сильно электроотрицательный атом связывается с относительно менее электроотрицательным атомом, образуются полярные молекулы. Неполярные молекулы образуются, когда существует довольно небольшая разница в электроотрицательностях атомов, образующих связи в молекуле.
Из-за разделения электрических зарядов в полярных молекулах возникает суммарный дипольный момент. Поскольку нет разделения электрических зарядов, в неполярных молекулах нет суммарного дипольного момента.
Эти молекулы реагируют с полярными молекулами с образованием растворов. Неполярные молекулы не обладают такой реакционной способностью.
Полярные молекулы растворяются только в полярных молекулах. Неполярные молекулы также растворяются только в неполярных молекулах.
Вода — полярная молекула, поскольку существует разница в электроотрицательности атомов кислорода и водорода. Все углеводороды в основном неполярные.

Примеры полярных и неполярных молекул

Полярные молекулы: Вода, спирт, диоксид серы, аммиак , этанол, сероводород, изогнутые молекулы (со значительным валентным углом) в целом.

Неполярные молекулы: Углеводороды (бензин, толуол), гомоядерные двухатомные молекулы (O2, N2, Cl2, h3 и т. Д.)), благородные газы, бензол, метан, этилен, четыреххлористый углерод

Как определить, полярная или неполярная молекула

  • Начните с рисования его структуры Льюиса. Это правило применяется ко всем молекулам, кроме углеводородов и молекул с двумя атомами одного и того же элемента.
  • Структура Льюиса поможет вам проанализировать форму данной вам молекулы.
  • Определите, в какую из пяти категорий форм ваша молекула попадает в линейную, тетраэдрическую, тригональную плоскую , изогнутую тригональную пирамиду.Первые три являются симметричными формами, а последние два — асимметричными.
  • Как уже говорилось ранее, неполярные молекулы совершенно симметричны, а полярные — нет. Это означает, что если данная вам молекула представляет собой изогнутую или тригональную пирамиду, это полярная молекула.
  • Помните, что асимметрия применима, даже если внешние атомы одинаковы. Расположение атомов имеет большее значение.
  • Теперь давайте рассмотрим симметричные молекулы. Все атомы, присоединенные к центральному атому, должны быть одинаковыми, если это неполярная молекула.Если к центральному атому присоединены разные типы атомов, молекула полярна.

Все ли изогнутые молекулы полярны?

В основном да. Как было сказано выше, изогнутые молекулы асимметричны, как и тригональные пирамиды, а это означает, что они полярные молекулы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.