Kako objasniti polaritet

U kemiji se polaritet odnosi na način na koji se atomi međusobno vežu. Kad se atomi spoje u kemijskoj vezi, dijele elektrone. Polarna molekula nastaje kada jedan od atoma vrši jaču privlačnu silu na elektrone u vezi. Elektroni se više privlače prema tom atomu, tako da molekula pokazuje laganu neravnotežu naboja.

U neutralnom atomu elektroni kruže oko jezgre atoma u oblaku. Kad se atomi povežu, dijele te elektrone. U tom se slučaju oblaci elektronske gustoće međusobno sijeku. To je najizraženije u kovalentnoj vezi, u kojoj se elektroni dijele podjednako. Kad je molekula polarna, međutim, elektroni teže ka jednom od atoma veze. Točna slika oblaka elektronske gustoće za ove veze može se razlikovati ovisno o uključenim atomima.

Polaritet veze određuje se periodičkim konceptom koji se naziva elektronegativnost. Elektronegativnost je izraz sklonosti atoma da privlači elektrone u kemijskoj vezi. Da biste odredili polaritet veze, morate pronaći razliku u elektronegativacijama uključenih atoma. Ako je razlika između 0,4 i 1,7, veza će biti polarna. Ako je razlika veća, veza će imati ionski karakter. To znači da će se elektroni uzeti iz manje elektronegativnog elementa i provesti cijelo vrijeme u orbiti oko elektronegativnog elementa. Ako je razlika u elektronegativnostima manja od 0,4, veza će biti nepolarna kovalentna. To znači da će se elektroni dijeliti jednako između atoma, a veza neće imati polarni karakter.

U polarnoj vezi nastala razlika u djelomičnim nabojima svakog atoma naziva se dipolni moment. Negativni djelomični naboj nalazi se na elektronegativnijem elementu. Pozitivni djelomični naboj nalazi se na manje elektronegativnom elementu. Dipolni momenti u pojedinačnim vezama koje čine molekulu mogu dati cijeloj molekuli odgovarajući neto dipolni trenutak. Iako se kaže da je molekula električki neutralna, još uvijek ima neka privlačna i odbojna svojstva zbog svog dipolnog momenta. To može dovesti do nekih jedinstvenih molekularnih svojstava. Na primjer, molekularni dipolni moment molekule vode dovodi do karakteristično visokog površinskog napona vode.

U određenim su slučajevima pojedinačne veze molekule polarne prirode, ali sama molekula nije. To se događa kada se djelomični naboji međusobno poništavaju zbog jednake snage i suprotne fizičke orijentacije. Na primjer, molekula ugljičnog dioksida sastoji se od dvije veze ugljik-kisik. Elektronegativnost kisika je 3,5, a elektronegativnost ugljika 2,5. Imaju razliku od jedne, što znači da je svaka veza ugljik-kisik polarna. Međutim, u molekuli ugljičnog dioksida, atomi su linearno orijentirani s ugljikom u sredini. Djelomični naboji dvaju atoma kisika se poništavaju, dajući nepolarnu molekulu.