Polariteten af en binding og et molekyle er relateret til fordelingen af elektroner omkring atomer.Hvis denne fordeling er symmetrisk, vil molekylet være upolært, men hvis det er asymmetrisk, og en af delene af molekylet har højere elektrondensitet, så det er et polært molekyle.
Molekylernes polaritet kan visualiseres, når deres bestanddel udsættes for et eksternt elektrisk felt. Hvis molekylerne orienterer sig i nærværelse af dette felt, det vil sige, hvis den ene del tiltrækkes af den positive pol, og den anden del af molekylet tiltrækkes af den negative pol, så de er polære. Ellers, hvis de ikke orienterer sig, er de ikke-polære.
For eksempel, når du gnider en glaspind meget med en flannel, bliver den positivt ladet. Hvis vi nærmer os den til en vandstrøm, der falder ned fra en vandhane, vil vi se, at vandet ikke fortsætter med at falde i en lige lodret bane, men vil blive tiltrukket af pinden og lide en afvigelse. Dette viser, at vand er polært. Men hvis vi gør det samme eksperiment med en filet af olie, vil den ikke afvige i sin bane og vise, at dens molekyler er ikke-polære.
Ved at analysere molekylernes strukturer kan vi bestemme, om de er polære eller ej under hensyntagen til to vigtige faktorer: forskellen i elektronegativitet mellem atomer og molekylets geometri.
1.) Elektronegativitet mellem atomer:
Hvis molekylet er dannet af bindinger mellem atomer med de samme kemiske grundstoffer, det vil sige, hvis de er enkle stoffer såsom O2, H2nej2, Cℓ2, P4, S8osv., vil de være ikke-polære, fordi der ikke er nogen forskel i elektronegativitet mellem deres atomer.
Den eneste undtagelse er ozonmolekylet (O3), som ses senere.
Hvis molekylet er diatomisk og dannet af elementer med forskellige elektronegativiteter, vil molekylet være polært. Eksempler: HC2, HF, HBr og HI.
2.) Molekylgeometri:
Molekylets geometri påvirker, hvordan elektronerne fordeles i det og følgelig dets polaritet. Hvis molekylet består af tre atomer eller mere, bliver vi nødt til at analysere hver binding, der dannes, og molekylets geometri. Se et eksempel: CO2 - lineært molekyle:
δ- δ+ δ-
O = C = O
Bemærk, at ilt er mere elektronegativt end kulstof, så bindingselektronerne er mere tiltrukket af ilt. I dem dannes en delvis negativ ladning (δ-mens der i carbon dannes en delvis positiv ladning (δ+). Multiplikationen af afstanden mellem atomernes kerner, der er bundet til disse ladninger i modul (kaldes kun tallet uden et plus- eller minustegn) kaldes dipolmoment og er repræsenteret af μ.
μ = d. |δ|
Dette dipolmoment er angivet med pile, der peger i retning af det mest elektronegative element, som tiltrækker elektroner: O ← C → O. Dette viser, at denne størrelse er en vektor (en størrelse, der har en størrelse eller intensitet, retning og retning). Derfor er det bedst repræsenteret af: .
Når vi tilføjer alle vektorerne sammen, finder vi det resulterende dipolmoment, , som i dette tilfælde var lig med nul, fordi de to dipolmomenter har lige værdier, men går i modsatte retninger og annullerer hinanden.
Når den resulterende dipolmomentvektor er lig med nul, er molekylet ikke-polært, men hvis det ikke er nul, vil det være polært.
Derfor i tilfælde af CO-molekylet2, hun er apolar.
Se nu på et andet eksempel: H2O - vinkelgeometri (fordi ilt har to par elektroner til rådighed i det yderste niveau, som frastøder elektronerne fra bindinger med hydrogener):
Elektroner tiltrækkes af ilt. Men i dette tilfælde annullerer vektorerne ikke hinanden, fordi molekylgeometrien af vand er vinklet, da dens retninger er ikke modsatte, hvilket giver en ikke-nul resulterende dipolmomentvektor, og derfor er vandmolekylet polar.
Se flere eksempler i nedenstående tabel:
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/polaridade-das-moleculas.htm