Sådan forklares polaritet

I kemi henviser polaritet til den måde, atomer binder på hinanden på. Når atomer kommer sammen i kemisk binding, deler de elektroner. Et polært molekyle opstår, når et af atomerne udøver en stærkere tiltrækkende kraft på elektronerne i bindingen. Elektronerne trækkes mere mod dette atom, så molekylet udviser en let ladningsubalance.

I et neutralt atom kredser elektroner om atomets kerne i en sky. Når atomer binder, deler de disse elektroner. I dette tilfælde skærer elektrondensitetsskyerne hinanden. Dette er mest udtalt i en kovalent binding, hvor elektroner deles ens. Når et molekyle er polært, har elektronerne imidlertid en tendens til et af bindingsatomer. Det nøjagtige billede af elektrondensitetsskyerne for disse bindinger kan variere afhængigt af de involverede atomer.

Polariteten af ​​en binding bestemmes af et periodisk koncept kaldet elektronegativitet. Elektronegativitet er et udtryk for et atoms tendens til at tiltrække elektroner i en kemisk binding. For at bestemme polariteten af ​​en binding, skal du finde forskellen i elektronegativierne for de involverede atomer. Hvis forskellen er mellem 0,4 og 1,7, vil bindingen være polær. Hvis forskellen er større, vil bindingen have en ionisk karakter. Dette betyder, at elektronerne bliver taget fra det mindre elektronegative element og bruger al deres tid på at kredser om det mere elektronegative element. Hvis forskellen i elektronegativiteter er mindre end 0,4, vil bindingen være ikke-polær kovalent. Dette betyder, at elektronerne deles ligeligt mellem atomerne, og bindingen ikke har en polar karakter.

I en polær binding kaldes den resulterende forskel i de delvise ladninger for hvert atom et dipolmoment. Den negative delladning er placeret ved det mere elektronegative element. Den positive delladning er placeret ved det mindre elektronegative element. Dipolmomenterne i de enkelte bindinger, der udgør et molekyle, kan give hele molekylet et tilsvarende nettodipolmoment. Mens molekylet siges at være elektrisk neutralt, har det stadig nogle attraktive og frastødende egenskaber på grund af dets dipolmoment. Dette kan føre til nogle unikke molekylære egenskaber. For eksempel fører vandmolekylets molekylære dipolmoment til vandets karakteristisk høje overfladespænding.

I visse tilfælde er de enkelte bindinger i et molekyle polære, men molekylet i sig selv er det ikke. Dette sker, når de delvise ladninger annullerer hinanden på grund af lige styrke og modsat fysisk orientering. For eksempel består kuldioxidmolekylet af to carbon-iltbindinger. Elektronegativiteten for ilt er 3,5, og elektronegativiteten for kulstof er 2,5. De har en forskel på en, hvilket betyder, at hver kulstof-iltbinding er polær. Imidlertid er atomerne i kuldioxidmolekylet orienteret lineært med kulstoffet i midten. De delvise ladninger af de to iltatomer annulleres og giver et ikke-polært molekyle.