ขั้วของพันธะและโมเลกุลสัมพันธ์กับการกระจายตัวของอิเล็กตรอนรอบอะตอมถ้าการกระจายแบบสมมาตร โมเลกุลจะเป็นแบบไม่มีขั้ว แต่ถ้าไม่สมมาตร และส่วนหนึ่งของโมเลกุลมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูงกว่า ดังนั้น higher มันเป็นโมเลกุลขั้ว
สามารถมองเห็นขั้วของโมเลกุลได้เมื่อสารที่เป็นส่วนประกอบอยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าภายนอก ถ้าโมเลกุลปรับทิศทางตัวเองต่อหน้าสนามนี้ กล่าวคือ ถ้าส่วนใดส่วนหนึ่งถูกดึงดูดไปยังขั้วบวก และอีกส่วนหนึ่งของโมเลกุลถูกดึงดูดไปยังขั้วลบ ดังนั้น พวกเขาเป็นขั้วโลก มิฉะนั้น, ถ้าพวกมันไม่ปรับทิศทางตัวเอง พวกมันก็จะไม่มีขั้ว
ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณถูแท่งแก้วด้วยผ้าสักหลาดเป็นจำนวนมาก มันจะกลายเป็นประจุบวก หากเราเข้าใกล้กระแสน้ำที่ตกลงมาจากก๊อกน้ำ เราจะเห็นว่าน้ำจะไม่ตกในแนวดิ่งตรงต่อไป แต่จะดึงดูดด้วยไม้เท้าซึ่งต้องทนทุกข์กับการเบี่ยงเบน แสดงว่าน้ำมีขั้ว แต่ถ้าเราทำการทดลองแบบเดียวกันนี้กับเนื้อน้ำมัน มันจะไม่เบี่ยงเบนในวิถีของมัน แสดงว่าโมเลกุลของมันไม่มีขั้ว
โดยการวิเคราะห์โครงสร้างของโมเลกุล เราสามารถระบุได้ว่าพวกมันมีขั้วหรือไม่ โดยคำนึงถึงปัจจัยสำคัญสองประการ: ความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอมกับเรขาคณิตของโมเลกุล
1) อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอม:
หากโมเลกุลเกิดขึ้นจากพันธะระหว่างอะตอมของธาตุเคมีชนิดเดียวกัน กล่าวคือ ถ้าเป็นสารธรรมดาเช่น O2, H2, ไม่2, C2, พี่4, ส8ฯลฯ พวกเขาจะไม่มีขั้วเพราะไม่มีความแตกต่างของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ระหว่างอะตอมของพวกมัน
ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือโมเลกุลโอโซน (O3) ซึ่งจะเห็นในภายหลัง
หากโมเลกุลเป็นไดอะตอมมิกและเกิดขึ้นจากองค์ประกอบของอิเล็กโตรเนกาติวิตีต่างๆ โมเลกุลนั้นก็จะมีลักษณะเป็นขั้ว ตัวอย่าง: HCℓ, HF, HBr และ HI
2) เรขาคณิตของโมเลกุล:
เรขาคณิตของโมเลกุลส่งผลต่อการกระจายอิเล็กตรอนในอิเล็กตรอนและส่งผลให้ขั้วของอิเล็กตรอน ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยสามอะตอมขึ้นไป เราจะต้องวิเคราะห์พันธะแต่ละอันที่สร้างขึ้นและเรขาคณิตของโมเลกุล ดูตัวอย่าง: CO2 – โมเลกุลเชิงเส้น:
δ- δ+ δ-
O = C = O
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
สังเกตว่าออกซิเจนมีอิเล็กโตรเนกาติตีมากกว่าคาร์บอน ดังนั้นพันธะอิเล็กตรอนจะดึงดูดออกซิเจนมากกว่า มีประจุลบบางส่วนเกิดขึ้น (δ-) ในขณะที่คาร์บอนจะเกิดประจุบวกบางส่วน (δ+). การคูณระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของอะตอมที่พันธะกับประจุเหล่านี้เป็นโมดูลัส (นั่นคือ เฉพาะตัวเลขที่ไม่มีเครื่องหมายบวกหรือลบ) เรียกว่า โมเมนต์ไดโพล และเป็นตัวแทนของ μ.
μ = ง. |δ|
โมเมนต์ไดโพลนี้แสดงโดยลูกศรชี้ไปในทิศทางของธาตุที่มีไฟฟ้ามากที่สุด ซึ่งดึงดูดอิเล็กตรอน: O ← C → O. นี่แสดงว่าปริมาณนี้เป็นเวกเตอร์ (ปริมาณที่มีขนาดหรือความเข้ม ทิศทางและทิศทาง) ดังนั้นจึงแสดงได้ดีที่สุดโดย: 
.
เมื่อบวกเวกเตอร์ทั้งหมดเข้าด้วยกัน เราจะหาโมเมนต์ไดโพลที่ได้ 
ซึ่งในกรณีนี้เท่ากับศูนย์เพราะโมเมนต์ไดโพลทั้งสองมีค่าเท่ากัน แต่ไปในทิศตรงข้ามกัน ตัดกัน
เมื่อเวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลที่เป็นผลลัพธ์เท่ากับศูนย์ โมเลกุลนั้นจะไม่มีขั้ว แต่ถ้ามันไม่ใช่ศูนย์ มันจะเป็นโพลาร์
ดังนั้นในกรณีของโมเลกุล CO2, เธอเป็นโพลาร์
ลองดูตัวอย่างอื่น: H2O - เรขาคณิตเชิงมุม (เพราะออกซิเจนมีอิเล็กตรอนสองคู่ที่ระดับนอกสุดซึ่งขับไล่อิเล็กตรอนจากพันธะกับไฮโดรเจน):
อิเล็กตรอนถูกดึงดูดไปยังออกซิเจน แต่ในกรณีนี้ เวกเตอร์จะไม่ตัดกัน เนื่องจากเรขาคณิตของโมเลกุลของน้ำเป็นมุมเนื่องจากทิศทางของมัน ไม่ตรงข้ามกัน ทำให้เวกเตอร์โมเมนต์ไดโพลที่เป็นผลลัพธ์ไม่เป็นศูนย์ ดังนั้นโมเลกุลของน้ำจึงเป็น ขั้วโลก
ดูตัวอย่างเพิ่มเติมในตารางด้านล่าง:
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
