A kémia területén a polaritás az atomok egymáshoz való kötésének módjára utal. Amikor az atomok kémiai kötésben egyesülnek, megosztják az elektronokat. Poláris molekula akkor keletkezik, amikor az egyik atom erősebb vonzó erőt fejt ki a kötésben lévő elektronokra. Az elektronok jobban vonzódnak az atom felé, így a molekula enyhe töltési egyensúlyhiányt mutat.
Az elektronok helye egy kötésben
Semleges atomban az elektronok felhőben keringenek az atom magja körül. Amikor az atomok kötődnek, megoszlik ezek az elektronok. Ebben az esetben az elektronsűrűségű felhők keresztezik egymást. Ez leginkább egy kovalens kötésben nyilvánul meg, amelyben az elektronok egyenlően oszlanak meg. Amikor egy molekula poláris, az elektronok a kötés egyik atomja felé hajlanak. Ezeknek a kötéseknek az elektronsűrűség-felhőinek pontos képe az érintett atomoktól függően eltérő lehet.
A polaritás meghatározása
A kötés polaritását az elektronegativitásnak nevezett periodikus fogalom határozza meg. Az elektronegativitás annak kifejezése, hogy egy atom kémiai kötésben vonzza az elektronokat. A kötés polaritásának meghatározásához meg kell találni a különbséget az érintett atomok elektronegativitásaiban. Ha a különbség 0,4 és 1,7 között van, akkor a kötés poláris lesz. Ha a különbség nagyobb, akkor a kötés ionos jellegű lesz. Ez azt jelenti, hogy az elektronokat a kevésbé elektronegatív elemből veszik ki, és teljes idejüket az elektronegatívabb elem körül keringik. Ha az elektronegativitások különbsége kisebb, mint 0,4, akkor a kötés nem poláros kovalens lesz. Ez azt jelenti, hogy az elektronok egyenlően oszlanak meg az atomok között, és a kötésnek nem lesz poláris jellege.
A dipólus pillanat
Polárkötésben az egyes atomok részleges töltéseiben keletkező különbséget dipólusmomentumnak nevezzük. A negatív részleges töltés az elektronegatívabb elemnél található. A pozitív parciális töltés a kevésbé elektronegatív elemnél található. A molekulát alkotó egyes kötések dipólmomentumai az egész molekulának megfelelő nettó dipólmomentumot adhatnak. Noha a molekula elektromosan semleges, dipólusmomentuma miatt mégis vonzó és visszataszító tulajdonságokkal rendelkezik. Ez egyedi molekuláris tulajdonságokhoz vezethet. Például a vízmolekula molekuláris dipólusmomentuma a víz jellegzetesen magas felületi feszültségéhez vezet.
Poláris kötések és poláris molekulák
Bizonyos esetekben a molekulák egyes kötései poláris jellegűek, de maga a molekula nem. Ez akkor fordul elő, amikor a részleges töltések egyenlő erő és ellentétes fizikai orientáció miatt törlik egymást. Például a szén-dioxid molekula két szén-oxigén kötésből áll. Az oxigén elektronegativitása 3,5, a szén elektronegativitása 2,5. Van egy különbségük, ami azt jelenti, hogy minden szén-oxigén kötés poláris. A szén-dioxid-molekulában azonban az atomok lineárisan orientálódnak a középen lévő szénnel. A két oxigénatom részleges töltése megszűnik, így egy nempoláris molekula keletkezik.