Διαφορές μεταξύ πολικών και μη πολικών στη χημεία

Η ηλεκτροπαραγωγικότητα καθορίζει πόσο άτομο θέλει ηλεκτρόνια. Όσο περισσότερο ηλεκτροαρνητικό είναι ένα άτομο, τόσο περισσότερο θέλει ηλεκτρόνια. Αυτό είναι σημαντικό να θυμάστε όταν εξετάζετε τα διαφορετικά είδη δεσμών.

Εάν ένα άτομο είναι πολύ περισσότερο ηλεκτροαρνητικός από ένα άλλο, τότε μπορεί είτε να πάρει εντελώς ένα ηλεκτρόνιο από το άλλο άτομο (ιονικός δεσμός), είτε απλά να τραβήξει τα ηλεκτρόνια προς το ίδιο περισσότερο (πολικός ομοιοπολικός δεσμός). Ως αποτέλεσμα, οι ομοιοπολικοί δεσμοί που περιέχουν άτομα με πολύ υψηλές ηλεκτρονενητότητες (όπως οξυγόνο ή φθόριο) είναι πολικοί. Το οξυγόνο ή το φθόριο γουρούνι τα ηλεκτρόνια.

Αυτή είναι η βάση για τη διαφορά μεταξύ πολικών και μη πολικών δεσμών. Η άνιση κατανομή των ηλεκτρονίων έχει ως αποτέλεσμα ο δεσμός να έχει ένα μερικώς θετικό άκρο και ένα μερικώς αρνητικό άκρο. Το περισσότερο ηλεκτροαρνητικό άτομο είναι εν μέρει αρνητικό (δηλώνεται δ^-) ενώ το άλλο άκρο είναι εν μέρει θετικό (δηλώνεται δ⁺).

Τα ομόλογα μπορεί να είναι εντελώς μη πολικά ή εντελώς πολικά. Ένας εντελώς πολικός δεσμός εμφανίζεται όταν ένα από τα άτομα είναι τόσο ηλεκτροαρνητικό που παίρνει ένα ηλεκτρόνιο από το άλλο άτομο (αυτό ονομάζεται

Από την άλλη πλευρά, όταν οι ηλεκτροναρτητικότητα είναι ακριβώς οι ίδιες, ο δεσμός θεωρείται μη πολικός ομοιοπολικός δεσμός. Τα δύο άτομα μοιράζονται πλήρως τα ηλεκτρόνια.

Αλλά τι συμβαίνει ανάμεσα σε αυτά τα δύο άκρα;

Εδώ είναι ένας πίνακας που δείχνει τι είδους δεσμός πιθανότατα σχηματίζεται με βάση τη διαφορά στην ηλεκτροπαραγωγικότητα:

https://chem.libretexts.org/Courses/Oregon_Institute_of_Technology/OIT%3A_CHE_202_-_General_Chemistry_II/Unit_6%3A_Molecular_Polarity/6.1%3A_Electronegativity_and_Polarity

Επομένως, η διαφορά μεταξύ πολικών και μη πολικών δεσμών οφείλεται στη διαφορά ηλεκτροπαραγωγικότητας των ατόμων.

Μια ένωση μπορεί να έχει πολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς και ακόμη να μην είναι πολική ένωση. Γιατί αυτό?

Οι πολικές ενώσεις έχουν καθαρό δίπολο ως αποτέλεσμα πολικών δεσμών που διατάσσονται ασύμμετρα. Αυτό σημαίνει ότι έχουν τόσο μερικό θετικό όσο και μερικό θετικό φορτίο που δεν ακυρώνουν. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το νερό.

Οι μη πολικές ενώσεις μπορούν είτε να μοιράζονται πλήρως τα ηλεκτρόνια τους, είτε μπορούν να έχουν συμμετρικούς πολικούς δεσμούς που καταλήγουν να ακυρώνουν κάθε είδους καθαρό δίπολο. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το BF₃. Επειδή οι πολικοί δεσμοί είναι διατεταγμένοι σε ένα μόνο επίπεδο καταλήγουν να ακυρώνονται.

Η χημική πολικότητα παίζει τεράστιο ρόλο στο πώς αλληλεπιδρούν διαφορετικά μόρια. Για παράδειγμα, γιατί η ζάχαρη διαλύεται στο νερό ενώ το λάδι δεν έχει;

Είναι όλα σχετικά με την πολική εναντίον μη πολικό.

Το νερό είναι ένας πολικός διαλύτης. Το άτομο οξυγόνου περιέχει δύο μοναχικά ζεύγη και είναι περισσότερο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο, τραβώντας έτσι τα ηλεκτρόνια προς το ίδιο. Ως αποτέλεσμα, το άτομο οξυγόνου έχει μερικό αρνητικό φορτίο που σχετίζεται με αυτό. Τα υδρογόνα από την άλλη πλευρά είναι ουσιαστικά πρωτόνια και έχουν μερικό θετικό φορτίο που σχετίζεται με αυτά.

Η ζάχαρη είναι επίσης πολική! Έχει πολλές ομάδες υδροξυλίου (ΟΗ) που δημιουργούν εύκολα δεσμούς υδρογόνου. Η ζάχαρη επομένως συνδέεται με μερική θετικά και αρνητικά φορτία. Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν δότες και αποδέκτες δεσμών υδρογόνου τόσο στο νερό όσο και στη ζάχαρη. Για το λόγο αυτό, η ζάχαρη θα διαλυθεί στο νερό.

Από την άλλη πλευρά, κάτι σαν το λάδι αποτελείται κυρίως από δεσμούς C-H. Όπως συζητήθηκε παραπάνω, ένας δεσμός C-H δεν είναι πολικός επειδή η ηλεκτροαραγωγικότητα μεταξύ των δύο ατόμων στον δεσμό δεν είναι τόσο διαφορετική. Αυτό σημαίνει ότι συνολικά, το λάδι δεν έχει πραγματικά κανένα είδος μερικού θετικού ή αρνητικού φορτίου. Αυτή η έλλειψη μερικών φορτίων σημαίνει ότι το μόριο λαδιού δεν θα είναι ικανό να δεσμεύεται με υδρογόνο. Δεδομένου ότι το νερό αρέσει να συνδέεται με υδρογόνο και να παραμένει με πολικά μόρια, το νερό δεν θα διαλύσει το λάδι.

Ρίξτε μια ματιά στη δομή της ένωσης και τη φύση των δεσμών που περιέχει θα σας πει πολλά για το εάν το μόριο μπορεί να έχει μερικό θετικό ή μερικό αρνητικό φορτίο. Εάν μπορεί, τότε είναι πιθανό πολικό. Αν όχι, τότε είναι μη πολικό.