ما هو الجزيء القطبي؟

كل جزيء له "شكل" ثلاثي الأبعاد من الشحنات الكهربائية التي تأتي من بروتونات وإلكترونات الذرات التي يتكون منها وكيفية ترتيبها في الفضاء. في بعض الجزيئات ، تنتشر الشحنات بشكل متساوٍ إلى حد ما. بالنسبة للآخرين ، تتجمع الشحنات السالبة في أحد طرفيها ، مما يجعل الطرف الآخر إيجابيًا. تشكل الجزيئات القطبية الحالة الأخيرة. يمنحها التوزيع غير المتكافئ للشحنات قطبية كهربائية مميزة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الجزيء القطبي له شحنة كهربائية موجبة على أحد الجانبين وشحنة سالبة على الجانب المقابل.

تتعلق قطبية الجزيء أو عدم قطبية الجزيء بكيفية توزيع الشحنات الكهربائية بين ذراته. بالنسبة للذرة الفردية ، يكون توزيع الشحنة مباشرًا: فالبروتونات ذات الشحنة الموجبة موجودة في النواة ، والإلكترونات التي تدور حول النواة كلها سالبة. تتوازن البروتونات والإلكترونات في ذرة محايدة ، وسيكون للذرة صافي شحنة سالبة أو موجبة إذا اكتسبت أو فقدت إلكترونات. على أية حال ، إذا "رأى" مراقب وهمي صغير الشحنة الكهربائية للذرة ، فإنها تبدو متشابهة إلى حد كبير من الخارج. جانب أو جزء لا يختلف كثيرًا عن الآخر.

بالنسبة للجزيئات ، تصبح الصورة معقدة. قد تكون الروابط بين الذرات منتظمة ومنظمة بشكل جيد ، أو قد يتم شدها أو ثنيها أو إجهادها بطريقة أخرى.

تؤثر بعض العوامل المختلفة على شكل الجزيء ، بما في ذلك الكهربية الكهربية للذرات المعنية وعدد الذرات في الجزيء وأنواع الروابط بين الذرات. إذا كان للجزيء درجة عالية من التناظر ، أي إذا كانت الذرات تشكل خطًا مستقيمًا أو حلقة أو شكلًا منتظمًا آخر بجوانب متساوية ، فمن المحتمل ألا يكون قطبيًا. تميل الشحنات السالبة لسحب الإلكترون في مثل هذه الأشكال إلى التساوي على الجزيء بأكمله. ومع ذلك ، فإن الجزيئات ذات النتوءات ، والانحناءات ، والنتوءات ، تكون عادة قطبية. يجبر الشكل غير المنتظم لهذه الجزيئات الشحنات الكهربائية على التكتل ، مما يترك جانبًا أكثر سالبًا والآخر أكثر إيجابية.

ما إذا كان الجزيء قطبيًا أم لا ، فهذه مسألة درجة. عندما يكون أحد طرفي الجزيء أكثر سلبية من الآخر ، يسميه الكيميائي ثنائي القطب. لها قطبان كهربائيان متميزان ، أحدهما موجب والآخر سلبي. يعطي مقدار فرق الشحنة عبر الجزيء كمية تسمى العزم ثنائي القطب. بالنسبة للجزيئات ذات التوزيع المتساوي للشحنة ، تكون العزم ثنائي القطب صغيرًا ، ولكن مع زيادة فرق الشحنة ، تصبح العزم القطبي أكبر. تخبرك العزم ثنائي القطب بمدى ضعف أو قوة الجزيء القطبي.

تؤثر العزم ثنائي القطب للجزيء بشدة على سلوكه. على سبيل المثال ، الماء جزيء قطبي. تسحب ذرة الأكسجين الإلكترونات من ذرات الهيدروجين إلى جانب واحد ، وتكشف البروتونات وتجعل جانب الهيدروجين موجبًا بينما يصبح جانب الأكسجين سالبًا. تؤدي عوامل الجذب الإيجابية والسلبية بين جزيئات الماء إلى اصطفافها في مجموعات مثل سلسلة ديزي من المغناطيس. يؤثر هذا على كيفية تشكل بلورات الجليد في شكل رقاقات ثلجية وكيف يذوب الماء المواد القطبية والأيونية الأخرى.