რა არის პოლარული მოლეკულა?

ყველა მოლეკულას აქვს ელექტრული მუხტების სამგანზომილებიანი "ფორმა", რომელიც მოდის მისგან დამზადებული ატომების პროტონებიდან და ელექტრონებიდან და როგორ ხდება მათი განლაგება სივრცეში. ზოგიერთ მოლეკულაში მუხტი საკმაოდ თანაბრად ვრცელდება. სხვებისთვის უარყოფითი მუხტები ერთ მხარეზე იკვრება, ხოლო მეორე ბოლოს პოზიტიური ხდება. პოლარული მოლეკულები წარმოადგენს ამ უკანასკნელ შემთხვევას. მუხტების არათანაბარი განაწილება მათ მკაფიო ელექტრულ პოლარობას ანიჭებს.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

პოლარულ მოლეკულას აქვს ერთ მხარეს დადებითი ელექტრული მუხტი, ხოლო მოპირდაპირე მხარეს უარყოფითი მუხტი.

მოლეკულის პოლარობა ან არაპოლარულობა ნიშნავს იმას, თუ როგორ ნაწილდება ელექტრული მუხტები მის ატომებს შორის. ინდივიდუალური ატომისთვის მუხტის განაწილება მარტივია: დადებითი მუხტის მქონე პროტონები ბირთვშია, ხოლო ბირთვზე მობრუნებული ელექტრონები ნეგატიურია. პროტონები და ელექტრონები ბალანსდებიან ნეიტრალურ ატომში და ატომს ექნება წმინდა უარყოფითი ან პოზიტიური მუხტი ელექტრონების მოპოვების ან დაკარგვის შემთხვევაში. ნებისმიერ შემთხვევაში, თუ პატარა წარმოსახვითი დამკვირვებელი "ხედავს" ატომის ელექტრულ მუხტს, ის გარეგნულად იგივენაირად გამოიყურება. ერთი მხარე ან ნაწილი დიდად არ განსხვავდება მეორისგან.

მოლეკულებისათვის სურათი რთულდება. ბმულები ატომებს შორის შეიძლება იყოს რეგულარული და კარგად დალაგებული, ან შეიძლება იყოს დაჭიმული, მოხრილი ან სხვაგვარად დაძაბული.

რამდენიმე განსხვავებული ფაქტორი მოქმედებს მოლეკულის ფორმაზე, მათ შორის ჩართული ატომების ელექტრონეგატიულობა, ატომების რაოდენობა მოლეკულაში და ატომებს შორის ბმულების ტიპები. თუ მოლეკულას აქვს სიმეტრიის მაღალი ხარისხი, ანუ თუ ატომები ქმნიან სწორ ხაზს, ბეჭედს ან თანაბარი გვერდების სხვა რეგულარულ ფორმას, ალბათობა ის არ არის პოლარული. ელექტრონულ ღრუბლებში ნეგატიური მუხტები ასეთ ფორმებში მთლიანი მოლეკულის გასწორებას ითხოვს. ამასთან, გამონაყარის, მოსახვევების, მუწუკებისა და კრუნჩხვების მქონე მოლეკულები, ძირითადად, პოლარულია. ამ მოლეკულების არარეგულარული ფორმა ელექტრული მუხტების შეკრებას აიძულებს, ერთი მხარე უფრო უარყოფითია, ხოლო მეორე უფრო პოზიტიური.

არის თუ არა მოლეკულა პოლარული, ეს არის ხარისხის საკითხი. როდესაც მოლეკულის ერთი ბოლო მეორეზე უარყოფითია, ქიმიკოსი მას დიპოლს უწოდებს. მას აქვს ორი განსხვავებული ელექტრული პოლუსი, ერთი დადებითი, მეორე უარყოფითი. მოლეკულაში მუხტის სხვაობის რაოდენობა იძლევა რაოდენობას, რომელსაც დიპოლური მომენტი ეწოდება. მოლეკულებისათვის თანაბარი მუხტის განაწილებისას, დიპოლური მომენტი მცირეა, მაგრამ მუხტის სხვაობის მატებით, პოლარული მომენტი უფრო დიდი ხდება. დიპოლური მომენტი გიჩვენებთ რამდენად სუსტად ან ძლიერად პოლარულია მოლეკულა.

მოლეკულის დიპოლური მომენტი ძლიერ მოქმედებს იმაზე, თუ როგორ იქცევა იგი. მაგალითად, წყალი პოლარული მოლეკულაა. ჟანგბადის ატომი წყალბადის ატომებიდან ელექტრონებს ერთ მხარეს გადაჰყავს, პროტონებს ამხელს და წყალბადის მხარეს პოზიტიურს ხდის, ხოლო ჟანგბადის მხარე ხდება უარყოფითი. წყლის მოლეკულებს შორის დადებითად უარყოფითი მიმზიდველობა იწვევს მათ ჯგუფებად დალაგებას მაგნიტების ჯაჭვის მსგავსი. ეს გავლენას ახდენს იმაზე, თუ როგორ ხდება ყინულის კრისტალები ფიფქებად და როგორ ხსნის წყალი სხვა პოლარულ და იონურ ნივთიერებებს.