Come determinare la polarità di una molecola

Il fatto che una molecola sia polare o meno dipende interamente dalla polarità dei legami trovati in un dato composto e da alcuni parametri di questi legami. Ma prima di approfondire come determinare la polarità, ecco una rapida spiegazione della polarità

Una molecola è polare se una parte di essa ha una carica positiva parziale e un'altra parte ha una carica negativa parziale.

In un legame, gli atomi possono condividere gli elettroni (covalente) o cederli (ionici). L'atomo che tiene più vicini gli elettroni sarà quindi più carico negativamente dell'altro atomo.

L'elettronegatività è una misura di quanto un particolare elemento vuole elettroni. Nella sezione Risorse troverai una tavola periodica che riporta l'elettronegatività di ogni elemento. Più alto è questo numero, più un atomo di quell'elemento "impegnerà" gli elettroni in un legame.

I valori di elettronegatività possono aiutarti a determinare se è probabile che un legame tra due atomi sia covalente o covalente polare. Per fare ciò, si trova il valore assoluto della differenza tra le elettronegatività dei due atomi. Sulla base di questa differenza, la seguente tabella ti dice se il legame è covalente polare, covalente o ionico.

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

Ad esempio, poiché la differenza di elettronegatività tra H (2,2) e O (3,44) è 1,24, questo legame sarebbe covalente polare. Ma cosa significa questo per una molecola contenente un legame OH?

Mentre un legame può essere polare all'interno di una molecola, la molecola stessa potrebbe non esserlo. Perchè è questo?

Addebiti parziali o momenti di dipolo (derivanti dalla polarità del legame) sono importanti nel determinare la polarità molecolare. Ma, tutti bisogna considerare le obbligazioni. Se i vettori di carica parziale/momento dipolare finiscono per annullarsi, allora la molecola potrebbe non essere polare.

Per prevedere i momenti di dipolo, devi esaminare la geometria dei legami che puoi trovare tramite la teoria della repulsione della coppia di elettroni del guscio di valenza (VSEPR). Questa teoria parte dall'idea che le coppie di elettroni nel guscio di valenza di un atomo si respingono. Le coppie di elettroni attorno a un atomo si orienteranno così per minimizzare le forze repulsive.

Dai un'occhiata all'acqua. L'acqua è legata a due idrogeni e ha anche due coppie solitarie di elettroni. A causa delle due coppie di prestito, la molecola ha una forma piegata tetraedrica. Per determinare se la molecola è polare o meno, devi guardare i vettori di carica parziale.

Innanzitutto, ci sono due coppie di elettroni sulla molecola, il che significa che ci sarà un grande vettore di carica parziale in quella direzione. Successivamente, l'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno e occuperà gli elettroni. Ciò significa che il vettore di carica parziale su ciascun legame avrà un componente che punta verso l'ossigeno.

Mentre la componente interna del vettore su ciascun legame si annulla, la parte che punta verso l'ossigeno no. Come tale, ci sarà una carica negativa parziale netta sul lato dell'ossigeno della molecola e una posizione parziale netta sul lato dell'idrogeno della molecola. Quindi, l'acqua è una molecola polare.

E la CO₂?

Primo, CO₂ non ha coppie solitarie poiché tutti gli elettroni sono coinvolti in due serie di doppi legami tra C e O. Ciò significa che CO₂ ha una geometria lineare.

Successivamente, il legame C-O è covalente polare poiché la differenza di elettronegatività è 0,89. Ora, devi mappare il momento di dipolo per fare la geometria molecolare. Un'estremità della molecola ha una parziale carica negativa che punta verso l'ossigeno. Ma questo è vero anche dall'altra parte. Di conseguenza, i momenti di dipolo si annullano.

Quindi, CO₂ è una molecola apolare.

Mettiti alla prova: è CH₄ polare o non polare?

Suggerimento: traccia la forma molecolare, quindi calcola la differenza di elettronegatività.

Risposta: Poiché tutti i momenti di dipolo si annullano in questa molecola tetraedrica, CH₄ è apolare.