Avant de déterminer si un composé est polaire, vous devez déterminer si les liaisons de ce composé sont polaires ou non. Vous devez également déterminer la géométrie moléculaire des liaisons et des paires isolées d'électrons.
Avant de dire si un composé entier est polaire ou non, examinez ce qui détermine si une liaison est polaire ou non. Vous pouvez ensuite appliquer ces règles pour déterminer si chaque molécule est polaire ou non polaire.
Qu'est-ce qui rend un lien polaire ?
Une molécule est polaire si une partie de celle-ci a un charge positive partielle, et l'autre partie a un charge négative partielle.
Lorsqu'ils sont dans une liaison, les atomes peuvent soit partager des électrons (covalents) soit les abandonner (ioniques). L'atome qui retient les électrons au plus près sera donc plus chargé négativement que l'autre atome.
L'électronégativité est une mesure de combien un élément particulier veut des électrons. Dans la section Ressources, vous trouverez un tableau périodique qui rapporte l'électronégativité de chaque élément. Plus ce nombre est élevé, plus un atome de cet élément « monopolisera » les électrons d'une liaison. Par exemple, le fluor est l'élément le plus électronégatif.
Les valeurs d'électronégativité peuvent vous aider à déterminer quel type de liaison existe entre deux atomes. La liaison est-elle susceptible d'être ionique ou covalente? Pour ce faire, trouvez la valeur absolue de la différence entre les électronégativités des deux atomes. Sur la base de cette valeur, le tableau suivant vous indique si la liaison est une liaison covalente polaire, une liaison covalente ou une liaison ionique.
Type d'obligation |
Différence d'électronégativité |
pur covalent |
<0.4 |
Covalent polaire |
entre 0,4 et 1,8 |
ionique |
>1.8 |
Pensez à l'eau. Quelle est la différence d'électronégativité entre les atomes dans l'eau? La différence d'électronégativité entre H (2,2) et O (3,44) est de 1,24. En tant que telle, la liaison est covalente polaire.
Polarité de liaison et polarité moléculaire
Comme vous l'avez vu ci-dessus, une liaison au sein d'une molécule peut être polaire. Qu'est-ce que cela signifie pour la molécule entière?
Lors de la détermination de la polarité de la molécule, toutes les obligations doivent être considérées. Cela signifie que la charge partielle vectorielle de chaque liaison doit être additionnée. S'ils s'annulent, alors la molécule peut ne pas être polaire. S'il reste des composantes vectorielles, alors la liaison est polaire.
Afin de trouver la direction de ces vecteurs, vous devez examiner la géométrie moléculaire des liaisons. Vous pouvez le trouver via la théorie de la répulsion des paires d'électrons à couche de valence (VSEPR).
La théorie part de l'idée que les paires d'électrons dans la couche de valence d'un atome se repoussent (puisque comme des charges se repoussent). En conséquence, les paires d'électrons autour d'un atome s'orienteront pour minimiser les forces de répulsion.
Regardez à nouveau l'eau. L'eau est liée à deux hydrogènes et possède également deux électrons à paires isolées. Il a une forme courbée tétraédrique.
Pour déterminer si la molécule est polaire ou non, il faut regarder les vecteurs de charge partielle sur les deux liaisons de la molécule.
Premièrement, il y a deux paires d'électrons sur la molécule, ce qui signifie qu'il y aura un grand vecteur de charge partielle négative dans cette direction.
Ensuite, l'oxygène est plus électronégatif que l'hydrogène et monopolisera les électrons. Cela signifie que le vecteur de charge partielle sur chaque liaison aura une composante négative pointant vers l'oxygène.
La composante entrante du vecteur sur chaque liaison s'annulera. La partie pointant vers l'oxygène ne s'annulera pas. En conséquence, il existe une charge négative partielle nette vers le côté oxygène de la molécule. Il existe également une position partielle nette vers le côté hydrogène de la molécule.
Cette analyse révèle que l'eau est un molécule polaire.
Et le CH4 ?
Tout d'abord, CH4 n'a pas de paires isolées puisque tous les électrons sont impliqués dans une seule liaison entre C et H. CH4 a une géométrie moléculaire tétraédrique.
Ensuite, la liaison C-H est covalente car la différence d'électronégativité est de 0,35. Toutes les liaisons sont covalentes, et il n'y aura pas de grand moment dipolaire. Ainsi, CH4 est une molécule non polaire.
La différence entre les molécules polaires et apolaires peut ainsi être trouvée par les vecteurs de charge partielle résultant de chaque liaison.