العلومالكيمياء

القطبية الكهربائية

اقرأ في هذا المقال
  • ما هي القطبية؟
  • قطبية الجزيئات
  • أمثلة على الجزيئات القطبية وغير القطبية
  • كيف تنشأ الرابطة الكهربية؟

ما هي القطبية؟

 

القطبية: هي عبارة عن حالة لذرة أو جزيء له شحنة موجبة وسالبة أيضًا.

قطبية الجزيئات:

 

تعتمد الرابطة أو الاستقطاب الجزيئي على الكهربية الكهربية للذرات أو الجزيئات. يُقال أنّ الجزيء هو إما جزيء قطبي أو جزيء غير قطبي أو جزيء أيوني.

  • الجزيئات القطبية: عادةً ما يتشكل الجزيء القطبي عندما يقال إنّ أحد طرفي الجزيء يمتلك عددًا أكبر من الشحنات الموجبة، في حين أنّ الطرف الآخر للجزيء له شحنة سالبة، مما ينتج عنه قطب كهربائي. عندما يقال أنّ للجزيء رابطة قطبية، فإنّ مركز الشحنة السالبة سيكون جانبًا واحدًا، بينما سيكون مركز الشحنة الموجبة في الجانب الآخر. سيكون الجزيء بأكمله جزيء قطبي.

 

  • الجزيئات غير القطبية: جزيء لا يحتوي على شحنات في النهاية بسبب توزيع الإلكترونات بدقة، وتلك التي تلغي بعضها البعض بشكل متماثل هي الجزيئات غير القطبية. في محلول، لا يمكن خلط الجزيء القطبي مع الجزيء غير القطبي. على سبيل المثال: محلول الماء والزيت. في هذا المحلول، الماء هو جزيء قطبي بينما يتصرف الزيت كجزيء غير قطبي. لا يشكل هذان الجزيئان حلاً لأنّه لا يمكن خلطهما.

 

أمثلة على الجزيئات القطبية وغير القطبية:

 

بشكل عام تكون الجزيئات إما قطبية أو غير قطبية. يحتوي الجزيء غير القطبي على بنية من ذراته تصطف بطريقة تجعل الإلكترونات المدارية في المنطقة الخارجية تلغي القدرة الكهربية، يُقال أنّ الجزيئات التي تكون على شكل هرم وشكل V قطبية. بينما يقال إنّ الجزيئات الخطية غير قطبية بطبيعتها.

كيف تنشأ الرابطة الكهربية؟

 

تنشأ قطبية الرابطة من الكهربية النسبية للعناصر. الكهربية هي قدرة ذرة عنصر على جذب الإلكترونات نحو نفسها عندما تكون جزءًا من مركب. وهكذا، على الرغم من أنّ الرابطة في مركب قد تتكون من زوج مشترك من الإلكترونات، حيث إنّ ذرة العنصر الأكثر كهرسلبية تقوم بجذب الجزء المشترك بها تجاه نفسها، مما يجعلها تكتسب شحنة سالبة جزئية. كما أن الذرة التي فقدت جزء من مكوناتها المتساوية في زوج الإلكترون المترابط سوف تفقد شحنة موجبة جزئية؛ وذلك لأنّ شحنتها النووية لم تعد تلغى بالكامل بواسطة إلكتروناتها.

ومع زيادة الاختلاف في الكهربية بين ذرتين مترابطتين تساهميًا، يزداد الطابع ثنائي القطب للرابطة مع زيادة الشحنات الجزئية. عندما تكون الكهروميكانيكية للذرات مختلفة تمامًا، فإنّ جاذبية الذرة الأكثر كهربيًا لزوج الإلكترون المشترك تكون كبيرة جدًا لدرجة أنّها تمارس سيطرة كاملة عليها بشكل فعال؛ أي أنّها اكتسبت هذا الزوج، ومن الأفضل اعتبار السند أيونيًا.

لذلك يمكن اعتبار الترابط الأيوني والتساهمي على أنّه يشكل سلسلة متصلة وليس كبدائل. يمكن التعبير عن هذه الاستمرارية من حيث الرنين من خلال اعتبار الرابطة بين الذرات A وB كرنين بين الشكل التساهمي البحت، حيث يتم مشاركة الإلكترونات بالتساوي، والشكل الأيوني البحت، حيث تكون الذرة الكهربية (B) لديه سيطرة كاملة على الإلكترونات.

ما هو مؤشر القطبية النسبية؟

 

مؤشر القطبية النسبية هو طريقة لمقارنة قطبية مكون نشط مع كل من الجلد، وقطبية المرحلة الزيتية لتركيبة مستحضرات التجميل تتكون في الغالب من المطريات. يمكن تصورها كخط عمودي بقطبية عالية في الأعلى ودهون عالية في الأسفل. يتم التعبير عن القطبية على أنها log10 لمعامل الأوكتانول / الماء. من أجل استخدام مفهوم مؤشر القطبية النسبية، يلزم وجود ثلاثة أرقام (على مقياس log10):

  • يتم تحديد قطبية الطبقة القرنية هنا عند 0.8 (ولكن في الواقع ستتغير هذه القيمة مع حالة ترطيب الطبقة القرنية التي يتم تحديدها جزئيًا بواسطة الرطوبة النسبية الخارجية.

 

  • قطبية الجزيء المخترق.

 

  • قطبية الصيغة بالنسبة للأنظمة متعددة الأطوار (أي متعددة الأقطاب) مثل المستحلبات، فهذه هي المرحلة التي يتم فيها إذابة المكون النشط. على سبيل المثال: في مستحلب o / w، حيث يتم إذابة مكون نشط محب للدهون في مرحلة الزيت، يكون هذا هو قطبية الخليط المتجانس من المكون النشط المحبة للدهون والزيت الداخلي.

 

وبالنسبة لنفس المحبة للدهون النشطة في مستحلب بدون سوائل، فهي قطبية الخليط المتجانس من المكون النشط المحبة للدهون والزيت الخارجي. بالنسبة للمكونات النشطة القابلة للذوبان في الماء، فهي قطبية الخليط المتجانس من المكون النشط المحبة للماء والمرحلة المائية، بغض النظر عما إذا كانت داخلية (بدون مستحلب) أو خارجية (مستحلب o / w).

 

بعد الوصول إلى التوازن، سيكون تركيز المكون النشط في “المرحلتين” (التركيبة والطبقة القرنية) هو نفسه، على الرغم من أنّ الكمية المطلقة في كلتا الطبقتين ستعتمد على أحجام كل منهما. بناءً على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للنظام، لن يكون هناك دافع للمكوِّن النشط لمغادرة التركيبة ودخول الجلد، بصرف النظر عن حقيقة أنّ الطبقة القرنية لا تحتوي في البداية على أي مادة نفاذة. لذلك يمكن وصف الاختراق الناتج بأنّه تأثير التخفيف. مثل هذا الموقف غير مرجح للغاية لأنّه، وفي الواقع تحتوي جميع المكونات النشطة تقريبًا على أقطاب تختلف عن تلك الموجودة في الطبقة القرنية.

المصدر
PolarityPolaritypolaritypolarity

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى