Κάθε μόριο έχει ένα τρισδιάστατο «σχήμα» ηλεκτρικών φορτίων που προέρχεται από τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια των ατόμων από τα οποία είναι κατασκευασμένο και πώς είναι διατεταγμένα στο διάστημα. Σε ορισμένα μόρια, τα φορτία κατανέμονται ομοιόμορφα. Για άλλους, οι αρνητικές χρεώσεις συσσωρεύονται στο ένα άκρο, καθιστώντας το άλλο τέλος θετικό. Τα πολικά μόρια αποτελούν την τελευταία περίπτωση. Η άνιση κατανομή φορτίων τους δίνει μια ξεχωριστή ηλεκτρική πολικότητα
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ένα πολικό μόριο έχει θετικό ηλεκτρικό φορτίο στη μία πλευρά και αρνητικό φορτίο στην αντίθετη πλευρά.
Ποια είναι η χρέωση;
Η πολικότητα ή η μη πολικότητα ενός μορίου έχει να κάνει με τον τρόπο κατανομής των ηλεκτρικών φορτίων μεταξύ των ατόμων του. Για ένα μεμονωμένο άτομο, η κατανομή φορτίου είναι απλή: Τα πρωτόνια με το θετικό φορτίο είναι όλα στον πυρήνα και τα ηλεκτρόνια που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα είναι όλα αρνητικά. Τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια εξισορροπούνται σε ένα ουδέτερο άτομο και το άτομο θα έχει καθαρό αρνητικό ή θετικό φορτίο εάν κερδίσει ή χάσει ηλεκτρόνια. Σε κάθε περίπτωση, αν ένας μικροσκοπικός παρατηρητής «βλέπει» το ηλεκτρικό φορτίο ενός ατόμου, μοιάζει πολύ το ίδιο με το εξωτερικό. Η μία πλευρά ή μέρος δεν διαφέρει πολύ από την άλλη.
Για τα μόρια, η εικόνα γίνεται πολύπλοκη. Οι δεσμοί μεταξύ ατόμων μπορεί να είναι κανονικοί και καλά διατεταγμένοι, ή μπορεί να είναι τεντωμένοι, λυγισμένοι ή αλλιώς τεντωμένοι.
Μπαίνοντας σε σχήμα
Μερικοί διαφορετικοί παράγοντες επηρεάζουν το σχήμα ενός μορίου, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτροπαραγωγικότητας των εμπλεκομένων ατόμων, του αριθμού των ατόμων στο μόριο και των τύπων δεσμών μεταξύ των ατόμων. Εάν ένα μόριο έχει υψηλό βαθμό συμμετρίας, δηλαδή εάν τα άτομα σχηματίζουν μια ευθεία γραμμή, έναν δακτύλιο ή κάποιο άλλο κανονικό σχήμα με ίσες πλευρές, οι πιθανότητες είναι ότι δεν είναι πολικό. Τα αρνητικά φορτία των νεφών ηλεκτρονίων σε τέτοια σχήματα τείνουν να εξομαλύνουν ολόκληρο το μόριο. Ωστόσο, τα μόρια με προεξοχές, καμπές, προσκρούσεις και στροφές είναι συνήθως πολικά. Το ακανόνιστο σχήμα αυτών των μορίων αναγκάζει τα ηλεκτρικά φορτία να συσσωρευτούν, αφήνοντας τη μία πλευρά πιο αρνητική και την άλλη πιο θετική.
Έχοντας μια δίπολη στιγμή
Το αν ένα μόριο είναι πολικό ή όχι είναι ζήτημα βαθμού. Όταν το ένα άκρο ενός μορίου είναι πιο αρνητικό από το άλλο, ένας χημικός το αποκαλεί δίπολο. Έχει δύο ξεχωριστούς ηλεκτρικούς πόλους, έναν θετικό, τον άλλο αρνητικό. Το ποσό της διαφοράς φορτίου σε ένα μόριο δίνει μια ποσότητα που ονομάζεται διπολική ροπή. Για μόρια με ομοιόμορφη κατανομή φορτίου, η διπολική ροπή είναι μικρή, αλλά με αυξανόμενη διαφορά φορτίου, η πολική ροπή γίνεται μεγαλύτερη. Η διπολική στιγμή σας λέει πόσο αδύναμα ή πολύ πολικά είναι το μόριο.
Πολικά μόρια κολλάνε μεταξύ τους
Η διπολική στιγμή ενός μορίου επηρεάζει έντονα τον τρόπο με τον οποίο συμπεριφέρεται. Για παράδειγμα, το νερό είναι ένα πολικό μόριο. Το άτομο οξυγόνου τραβά τα ηλεκτρόνια από τα άτομα υδρογόνου προς τη μία πλευρά, εκθέτοντας τα πρωτόνια και καθιστώντας την πλευρά υδρογόνου θετική ενώ η πλευρά οξυγόνου γίνεται αρνητική. Τα θετικά-αρνητικά σημεία έλξης μεταξύ των μορίων του νερού τα αναγκάζουν να ευθυγραμμιστούν σε ομάδες, όπως μια αλυσίδα μαγνητών. Αυτό επηρεάζει το πώς σχηματίζονται κρύσταλλοι πάγου σε νιφάδες χιονιού και πώς το νερό διαλύει άλλες πολικές και ιονικές ουσίες.
