Différences entre polaire et non polaire en chimie

L'électronégativité détermine à quel point un atome veut des électrons. Plus un atome est électronégatif, plus il a besoin d'électrons. Ceci est important à garder à l'esprit lorsque l'on examine les différents types d'obligations.

Si un atome est beaucoup plus électronégatif qu'un autre, alors il peut soit prendre complètement un électron de l'autre atome (liaison ionique), soit simplement attirer davantage les électrons vers lui-même (liaison covalente polaire). En conséquence, les liaisons covalentes qui contiennent des atomes à très haute électronégativité (comme l'oxygène ou le fluor) sont polaires. L'oxygène ou le fluor monopolisent les électrons.

C'est la base de la différence entre les liaisons polaires et non polaires. Le partage inégal des électrons fait que la liaison a une extrémité partiellement positive et une extrémité partiellement négative. L'atome le plus électronégatif est partiellement négatif (noté δ^-) tandis que l'autre extrémité est partiellement positive (notée δ⁺).

Les liaisons peuvent être soit complètement non polaires, soit complètement polaires. Une liaison complètement polaire se produit lorsque l'un des atomes est si électronégatif qu'il prend un électron de l'autre atome (c'est ce qu'on appelle un liaison ionique).

D'autre part, lorsque les électronégativités sont exactement les mêmes, la liaison est considérée comme une liaison covalente non polaire. Les deux atomes partagent complètement des électrons.

Mais que se passe-t-il entre ces deux extrêmes ?

Voici un tableau qui montre quel type de liaison est susceptible de se former en fonction de la différence d'électronégativité :

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

Ainsi, la différence entre les liaisons polaires et non polaires est due à la différence d'électronégativité des atomes.

Un composé peut avoir des liaisons covalentes polaires et pourtant ne pas être un composé polaire. Pourquoi donc?

Les composés polaires ont un dipôle net en raison de liaisons polaires disposées de manière asymétrique. Cela signifie qu'ils ont à la fois une charge positive partielle et une charge positive partielle qui ne s'annulent pas. L'eau en est un exemple.

Les composés non polaires peuvent soit partager entièrement leurs électrons, soit avoir des liaisons polaires symétriques qui finissent par annuler toute sorte de dipôle net. Un exemple de ceci est BF₃. Parce que les liaisons polaires sont disposées dans un seul plan, elles finissent par s'annuler.

La polarité chimique joue un rôle énorme dans la façon dont les différentes molécules interagissent. Par exemple, pourquoi le sucre se dissout-il dans l'eau alors que l'huile ne le fait pas ?

Tout est question de polar vs. non polaire.

L'eau est un solvant polaire. L'atome d'oxygène contient deux paires isolées et est plus électronégatif que l'hydrogène, attirant ainsi les électrons vers lui-même. En conséquence, l'atome d'oxygène a une charge négative partielle qui lui est associée. Les hydrogènes d'autre part sont essentiellement des protons et ont une charge positive partielle qui leur est associée.

Le sucre est aussi polaire! Il possède de nombreux groupes hydroxyle (OH) qui créent facilement des liaisons hydrogène. Le sucre est donc associé à des charges partielles positives et négatives. En conséquence, il existe des donneurs et des accepteurs de liaisons hydrogène à la fois dans l'eau et dans le sucre. Pour cette raison, le sucre se dissoudra dans l'eau.

D'un autre côté, quelque chose comme le pétrole est principalement composé de liaisons C-H. Comme discuté ci-dessus, une liaison C-H n'est pas polaire car l'électronégativité entre les deux atomes de la liaison n'est pas si différente. Cela signifie que dans l'ensemble, le pétrole n'a pas vraiment de charge partielle positive ou négative. Cette absence de charges partielles signifie que la molécule d'huile ne pourra pas se lier à l'hydrogène. Puisque l'eau aime se lier à l'hydrogène et rester avec les molécules polaires, l'eau ne dissoudra pas l'huile.

Jeter un coup d'œil à la structure du composé et à la nature des liaisons qu'il contient vous en dira long sur le fait que la molécule peut avoir une charge partielle positive ou partiellement négative. Si c'est possible, alors c'est probablement polaire. Si ce n'est pas le cas, alors il est non polaire.