Differenze tra polare e non polare in chimica

L'elettronegatività determina quanto un atomo vuole gli elettroni. Più un atomo è elettronegativo, più vuole elettroni. Questo è importante da tenere a mente quando si esaminano i diversi tipi di legami.

Se un atomo è molto di più elettronegativo rispetto a un altro, allora può prendere completamente un elettrone dall'altro atomo (legame ionico), oppure può semplicemente attirare maggiormente gli elettroni verso se stesso (legame covalente polare). Di conseguenza, i legami covalenti che contengono atomi con elettronegatività molto elevate (come ossigeno o fluoro) sono polari. L'ossigeno o il fluoro intasano gli elettroni.

Questa è la base per la differenza tra legami polari e non polari. La condivisione ineguale degli elettroni fa sì che il legame abbia un'estremità parzialmente positiva e un'estremità parzialmente negativa. L'atomo più elettronegativo è parzialmente negativo (indicato con δ^-) mentre l'altra estremità è parzialmente positiva (indicata con δ⁺).

I legami possono essere completamente apolari o completamente polari. Un legame completamente polare si verifica quando uno degli atomi è così elettronegativo da prendere un elettrone dall'altro atomo (questo è chiamato un legame ionico).

D'altra parte, quando le elettronegatività sono esattamente le stesse, il legame è considerato un legame covalente non polare. I due atomi condividono completamente gli elettroni.

Ma cosa succede tra questi due estremi?

Ecco una tabella che mostra quale tipo di legame si sta probabilmente formando in base alla differenza di elettronegatività:

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

Pertanto, la differenza tra legami polari e non polari è dovuta alla differenza di elettronegatività degli atomi.

Un composto può avere legami covalenti polari e tuttavia non essere ancora un composto polare. Perché?

I composti polari hanno un dipolo netto a causa di legami polari disposti asimmetricamente. Ciò significa che hanno sia una parziale carica positiva che una parziale carica positiva che non si annullano. Un esempio di questo è l'acqua.

I composti non polari possono condividere interamente i loro elettroni o possono avere legami polari simmetrici che finiscono per annullare qualsiasi tipo di dipolo netto. Un esempio di questo è BF₃. Poiché i legami polari sono disposti su un unico piano, finiscono per annullarsi.

La polarità chimica gioca un ruolo enorme nel modo in cui interagiscono molecole diverse. Ad esempio, perché lo zucchero si dissolve nell'acqua mentre l'olio no?

Si tratta di polari vs. non polare.

L'acqua è un solvente polare. L'atomo di ossigeno contiene due coppie solitarie ed è più elettronegativo dell'idrogeno, attirando così gli elettroni verso di sé. Di conseguenza l'atomo di ossigeno ha una parziale carica negativa ad esso associata. Gli idrogeni d'altra parte sono essenzialmente protoni e hanno una parziale carica positiva associata ad essi.

Anche lo zucchero è polare! Ha molti gruppi ossidrile (OH) che formano facilmente legami idrogeno. Lo zucchero ha quindi sia cariche parziali positive che negative ad esso associate. Di conseguenza, ci sono donatori e accettori di legami idrogeno sia nell'acqua che nello zucchero. Per questo motivo, lo zucchero si dissolverà nell'acqua.

D'altra parte, qualcosa come il petrolio è costituito principalmente da legami C-H. Come discusso sopra, un legame CH non è polare perché l'elettronegatività tra i due atomi nel legame non è così diversa. Ciò significa che nel complesso, l'olio non ha alcun tipo di carica parziale positiva o negativa. Questa mancanza di cariche parziali significa che la molecola dell'olio non sarà in grado di legarsi all'idrogeno. Poiché all'acqua piace legarsi all'idrogeno e stare con le molecole polari, l'acqua non dissolverà l'olio.

Dare un'occhiata alla struttura del composto e alla natura dei legami che contiene ti dirà molto sul fatto che la molecola possa avere o meno una carica parziale positiva o parziale negativa. Se può, allora è probabilmente polare. Se non lo fa, allora è non polare.