Полярність зв'язку і молекули пов'язана з розподілом електронів навколо атомів.Якщо цей розподіл симетричний, молекула буде неполярною, але якщо вона асиметрична, і одна з частин молекули має вищу електронну щільність, отже це полярна молекула.
Полярність молекул можна візуалізувати, коли складова речовина потрапляє під зовнішнє електричне поле. Якщо молекули орієнтуються в присутності цього поля, тобто, якщо одна частина притягується до позитивного полюса, а інша частина молекули - до негативного полюса, тоді, вони полярні. В іншому випадку якщо вони не орієнтуються, вони неполярні.
Наприклад, коли ви сильно натираєте скляну паличку фланеллю, вона стає позитивно зарядженою. Якщо ми підійдемо до потоку води, що падає із крана, ми побачимо, що вода не буде продовжувати падати по прямій вертикальній траєкторії, а буде притягуватися палицею, зазнаючи відхилення. Це показує, що вода є полярною. Але якщо ми проведемо той самий експеримент з філе олії, воно не буде відхилятися по своїй траєкторії, показуючи, що його молекули неполярні.
Аналізуючи структури молекул, ми можемо визначити, полярні вони чи ні, беручи до уваги два важливі фактори: різниця в електронегативності між атомами та геометрією молекули.
1-й) Електронегативність між атомами:
Якщо молекула утворена зв’язками між атомами одних і тих же хімічних елементів, тобто якщо це прості речовини, такі як O2, H2, немає2, Cℓ2, С4, S8тощо, вони будуть неполярними, оскільки між їх атомами немає різниці в електронегативі.
Єдиним винятком є молекула озону (O3), що буде видно пізніше.
Якщо молекула двоатомна і утворена елементами різної електронегативності, то молекула буде полярною. Приклади: HCℓ, HF, HBr та HI.
2-а) Геометрія молекули:
Геометрія молекули впливає на те, як електрони будуть розподілятися в ній, а отже, і на її полярність. Якщо молекула складається з трьох або більше атомів, нам доведеться проаналізувати кожен утворений зв’язок та геометрію молекули. Див. Приклад: CO2 - лінійна молекула:
δ- δ+ δ-
O = C = O
Зверніть увагу, що кисень є більш електронегативним, ніж вуглець, тому електрони зв’язку більше притягуються до кисню. У них утворюється частковий негативний заряд (δ-), тоді як у вуглеці утворюється частковий позитивний заряд (δ+). Називається множення відстані між ядрами атомів, зв’язаних з цими зарядами в модулі (тобто лише число без знака плюс або мінус). дипольний момент і представлений μ.
μ = d. |δ|
Цей дипольний момент позначається стрілками, спрямованими в напрямку самого електронегативного елемента, який притягує електрони: O ← C → O. Це показує, що ця величина є вектором (величина, яка має величину або інтенсивність, напрямок і напрямок). Тому його найкраще представляти: 
.
Додавши всі вектори разом, ми знаходимо отриманий дипольний момент, 
, яка в цьому випадку дорівнювала нулю, оскільки два дипольні моменти мають рівні значення, але рухаються в протилежних напрямках, анулюючи один одного.
Коли отриманий вектор дипольного моменту дорівнює нулю, молекула є неполярною, але якщо вона ненульова, вона буде полярною.
Отже, у випадку з молекулою CO2, вона аполярна.
А тепер подивимось на інший приклад: H2O - кутова геометрія (оскільки кисень має на зовнішньому рівні дві пари електронів, які відштовхують електрони від зв’язків з воднями):
Електрони притягуються киснем. Але в цьому випадку вектори не виключають один одного, оскільки молекулярна геометрія води кутова, оскільки її напрямки не протилежні, що дає ненульовий результуючий вектор дипольного моменту, а отже, молекула води є полярний.
Більше прикладів дивіться в таблиці нижче:
Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/polaridade-das-moleculas.htm
