unu compus polar (sau substanță) este unul care are două regiuni cu densități diferite de electroni. Una dintre aceste regiuni are un caracter pozitiv (zona albă), iar alta are un caracter negativ (zona galbenă), după cum putem vedea în următoarea reprezentare:
Reprezentarea regiunilor cu sarcină diferită într-un compus polar
Știi dacă un anumit compozitul este polar presupune cunoaşterea tipului de forţă intermoleculară care favorizează interacţiunea dintre moleculele sale sau cu molecule ale altor substanțe, precum și a face ipoteze cu privire la solubilitatea și punctele de topire ale acestora și fierbere.
De exemplu: în ceea ce privește solubilitatea, compușii polari au o capacitate bună de a se dizolva în compuși polari. În ceea ce privește forțele intermoleculare, în funcție de caz, compușii polari pot interacționa prin forțe legături permanente dipol sau hidrogen (rezistență care are ca rezultat și puncte de topire mai mari și fierbere).
Iată două moduri practice de a determina dacă un compus este polar sau nu.
Determinarea polarității prin numărul de nori și numărul de liganzi
Putem determina dacă a compozitul este polar prin relația dintre numărul de atomi egali atașați la atomul central și numărul de nori de electroni din acel atom central.
Notă: Un nor de electroni este orice legătură chimică între doi atomi sau o pereche de electroni din învelișul de valență a unui atom care nu participă la o legătură.
Dacă numărul de nori prezenți în atomul central este diferit de numărul de liganzi egali din acel atom central, avem un compus polar. Pentru a înțelege mai bine, urmați exemplele de mai jos:
Primul exemplu: Molecula de acid cianhidric
Formula structurală a acidului cianhidric
În acidul cianhidric, atomul central este carbonul, care are patru electroni în el strat de valență pentru apartenenţa la familia IVA a tabelului periodic. Cum carbonul formează o singură legătură (împart doi electroni, cu câte un electron de la fiecare atom implicat) cu hidrogen și o legătură triplă cu azotul, deci nu există electroni fără legături în atom central.
Astfel, în acidul cianhidric, există prezența a doi nori electronici (o legătură simplă și o legătură triplă) și un ligand egal cu celălalt. Prin urmare, este o compus polar.
Al doilea exemplu: Molecula de amoniac (NH3)
Formula structurală a amoniacului
În amoniac, atomul central este azotul, care are cinci electroni în învelișul său de valență, deoarece aparține familiei VA a tabelului periodic. Pe măsură ce azotul formează o singură legătură (împărțirea a doi electroni, cu un electron de fiecare atom implicat) cu fiecare atom de hidrogen, doi dintre cei cinci electroni ai săi nu participă la legături.
Electroni care nu leagă azotul în amoniac
Astfel, în amoniac, există patru nori de electroni (trei legături simple și perechea de electroni nelegatori) și trei liganzi egali (cei trei hidrogeni). Deci este o compus polar.
Nu te opri acum... Mai sunt dupa publicitate ;)
Determinarea polarității prin vectorul momentului dipolar al unui compus
Putem determina dacă a compozitul este polar prin analiza vectorul momentului dipolar rezultat în formula sa structurală, ținând cont de acesta geometrie moleculară iar diferenta de electronegativitatea între atomii implicați.
Notă: Ordinea descrescătoare a electronegativității elementelor: F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H.
Când suma vectorilor prezenți în moleculă este diferită de zero, compusul va fi polar. Pentru a înțelege mai bine, urmați următoarele exemple:
Primul exemplu: molecula de triclormetan
Triclormetanul este un compus care prezintă geometrie tetraedrică, după cum putem vedea în formula sa structurală de mai jos:
Formula structurală a triclormetanului
Pentru a afla dacă este sau nu un compus polar, trebuie să plasăm inițial vectorii de moment dipolar (săgeți care indică care atom este mai stabil decât celălalt) în cel structural, ca în exemplul următor:
Notă: Clorul este un element mai electronegativ decât carbonul. La rândul său, carbonul este un element mai electronegativ decât hidrogenul.
Vectori de moment dipol în triclormetan
Vectorii în roz pot fi reprezentați prin +x și -x, deoarece au aceeași direcție (verticală) și direcții opuse (sus și jos). Vectorii cu roșu sunt reprezentați prin +x, deoarece au aceeași direcție și aceeași direcție. Astfel, vectorul moment dipol rezultat (suma vectorilor) este reprezentat de:
μr = (+x) + (-x) + (+x) + (+x)
μr = +X – x + x + x
μr = 2x
Deoarece vectorul moment dipolar rezultat este diferit de zero, avem a compus polar.
Al doilea exemplu: molecula de apa
Apa este un compus care prezintă geometrie unghiulară, după cum putem vedea în formula sa structurală de mai jos:
Formula structurală a apei
Pentru a afla dacă este sau nu un compus polar, trebuie să plasăm inițial vectorii de moment dipolar (săgeți care indică care atom este mai stabil decât celălalt) în structură, așa cum se arată mai jos:
Notă: Oxigenul este un element mai electronegativ decât hidrogenul.
vectori de moment dipol în apă
Deoarece cei doi vectori din structura apei sunt în diagonală, trebuie să folosim regula paralelogramului. În această regulă, când legăm bazele vectorilor, avem crearea unui vector rezultat (care îi înlocuiește pe cei doi folosiți anterior), ca în următorul model:
Vector rezultat în formula structurală a apei
Deoarece molecula de apă are un singur vector, prin urmare, vectorul momentului dipolar rezultat este diferit de zero, adică avem un compus polar.
De mine. Diogo Lopes Dias
Doriți să faceți referire la acest text într-o lucrare școlară sau academică? Uite:
ZILE, Diogo Lopes. „Ce este un compus polar?”; Scoala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-um-composto-polar.htm. Accesat pe 27 iulie 2021.
