Comment déterminer la polarité d'une molécule

Le fait qu'une molécule soit polaire ou non dépend entièrement de la polarité des liaisons trouvées dans un composé donné et de certains paramètres de ces liaisons. Mais avant d'explorer comment déterminer la polarité, voici une explication rapide de la polarité

Une molécule est polaire si une partie a une charge positive partielle et une autre partie a une charge négative partielle.

Dans un lier, 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.

Les valeurs d'électronégativité peuvent vous aider à déterminer si une liaison entre deux atomes est susceptible d'être covalente ou polaire covalente. Pour ce faire, vous trouvez la valeur absolue de la différence entre les électronégativités des deux atomes. Sur la base de cette différence, le tableau suivant vous indique si la liaison est polaire covalente, covalente ou ionique.

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

Par exemple, puisque la différence d'électronégativité entre H (2,2) et O (3,44) est de 1,24, cette liaison serait covalente polaire. Mais qu'est-ce que cela signifie pour une molécule contenant une liaison O-H ?

Alors qu'une liaison peut être polaire au sein d'une molécule, la molécule elle-même peut ne pas l'être. Pourquoi est-ce?

Charges partielles ou moments dipolaires (résultant de la polarité de la liaison) sont importants pour déterminer la polarité moléculaire. Mais, tout les obligations doivent être prises en compte. Si les vecteurs de charge partielle/moment dipolaire finissent par s'annuler, alors la molécule peut ne pas être polaire.

Afin de prédire les moments dipolaires, vous devez examiner la géométrie des liaisons que vous pouvez trouver via la théorie de la répulsion par paires d'électrons de la couche de valence (VSEPR). Cette théorie part de l'idée que les paires d'électrons dans la couche de valence d'un atome se repoussent. Les paires d'électrons autour d'un atome vont ainsi s'orienter afin de minimiser les forces répulsives.

Jetez un œil à l'eau. L'eau est liée à deux hydrogènes et possède également deux paires isolées d'électrons. En raison des deux paires de prêt, la molécule a une forme courbée tétraédrique. Afin de déterminer si la molécule est polaire ou non, il faut regarder les vecteurs de charge partielle.

Premièrement, il y a deux paires d'électrons sur la molécule, ce qui signifie qu'il y aura un grand vecteur de charge partielle 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 pointant vers l'oxygène.

Alors que la composante interne du vecteur sur chaque liaison s'annulera, la partie pointant vers l'oxygène ne le sera pas. En tant que tel, il y aura une charge négative partielle nette du côté oxygène de la molécule et une position partielle nette du côté hydrogène de la molécule. Ainsi, l'eau est une molécule polaire.

Qu'en est-il du CO₂?

Tout d'abord, le CO₂ n'a pas de paires isolées puisque tous les électrons sont impliqués dans deux ensembles de doubles liaisons entre C et O. Cela signifie que le CO₂ a une géométrie linéaire.

Ensuite, la liaison C-O est covalente polaire car la différence d'électronégativité est de 0,89. Maintenant, vous devez cartographier le moment dipolaire pour faire la géométrie moléculaire. Une extrémité de la molécule a une charge négative partielle pointant vers l'oxygène. Mais c'est aussi vrai de l'autre côté. En conséquence, les moments dipolaires s'annulent.

Ainsi, le CO₂ est une molécule non polaire.

Testez-vous: Est-ce que CH₄ polaire ou non polaire ?

Astuce: dessinez la forme moléculaire, puis calculez la différence d'électronégativité.

Réponse: Puisque tous les moments dipolaires s'annulent dans cette molécule tétraédrique, CH₄ est non polaire.