Polarita vazby a molekuly souvisí s distribucí elektronů kolem atomů.Pokud je toto rozdělení symetrické, bude molekula nepolární, ale pokud je asymetrické, a jedna z částí molekuly má vyšší elektronovou hustotu, takže je to polární molekula.
Polaritu molekul lze zobrazit, když je jejich základní látka vystavena vnějšímu elektrickému poli. Pokud se molekuly orientují v přítomnosti tohoto pole, to znamená, že pokud je jedna část přitahována ke kladnému pólu a druhá část molekuly je přitahována k zápornému pólu, pak, jsou polární. V opačném případě, pokud se neorientují, jsou nepolární.
Například když hodně otřete skleněnou tyč s flanelem, stane se kladně nabitá. Pokud se k němu přiblížíme k proudu vody padajícímu z faucetu, uvidíme, že voda nebude dále padat přímou vertikální trajektorií, ale bude přitahována hůlkou, která trpí odchylkou. To ukazuje, že voda je polární. Pokud ale provedeme tentýž experiment s filetem oleje, nebude se odchýlit v jeho trajektorii, což ukazuje, že jeho molekuly jsou nepolární.
Analýzou struktur molekul můžeme určit, zda jsou polární nebo ne, s přihlédnutím ke dvěma důležitým faktorům: rozdíl v elektronegativitě mezi atomy a geometrii molekuly.
1) Elektronegativita mezi atomy:
Pokud je molekula tvořena vazbami mezi atomy stejných chemických prvků, to znamená, jsou-li to jednoduché látky, jako je O2, H2, Ne2, Cℓ2, P4, S.8atd., budou nepolární, protože mezi jejich atomy není rozdíl v elektronegativitě.
Jedinou výjimkou je molekula ozonu (O3), který bude vidět později.
Pokud je molekula diatomická a je tvořena prvky různých elektronegativit, pak bude molekula polární. Příklady: HCℓ, HF, HBr a HI.
2.) Geometrie molekuly:
Geometrie molekuly ovlivňuje způsob distribuce elektronů v ní a následně její polaritu. Pokud je molekula složena ze tří nebo více atomů, budeme muset analyzovat každou vytvořenou vazbu a geometrii molekuly. Viz příklad: CO2 - lineární molekula:
δ- δ+ δ-
O = C = O
Všimněte si, že kyslík je více elektronegativní než uhlík, takže vazebné elektrony jsou více přitahovány kyslíkem. V nich se vytvoří částečný záporný náboj (δ-), zatímco v uhlíku vzniká částečný kladný náboj (δ+). Násobení vzdálenosti mezi jádry atomů spojených s těmito náboji v modulu (tj. Pouze číslo bez znaménka plus nebo minus) se nazývá dipólový moment a je reprezentován μ.
μ = d. |δ|
Tento dipólový moment je označen šipkami směřujícími k nejvíce elektronegativnímu prvku, který přitahuje elektrony: O ← C → O. To ukazuje, že tato veličina je vektor (veličina, která má velikost nebo intenzitu, směr a směr). Proto je nejlépe reprezentován: .
Sečtením všech vektorů najdeme výsledný dipólový moment, , který se v tomto případě rovnal nule, protože dva dipólové momenty mají stejné hodnoty, ale jdou opačným směrem a navzájem se ruší.
Když se výsledný vektor dipólového momentu rovná nule, je molekula nepolární, ale pokud je nenulová, bude polární.
Proto v případě molekuly CO2je nepolární.
Nyní se podívejte na další příklad: H2O - úhlová geometrie (protože kyslík má na nejvzdálenější úrovni k dispozici dva páry elektronů, které odpuzují elektrony od vazeb s vodíky):
Elektrony jsou přitahovány kyslíkem. Ale v tomto případě se vektory navzájem nevyrušují, protože molekulární geometrie vody je úhlová, protože její směry nejsou opačné, což dává nenulový výsledný vektor dipólového momentu, a proto je molekula vody polární.
Další příklady najdete v následující tabulce:
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/polaridade-das-moleculas.htm