Hvordan forklare polaritet

I kjemi refererer polaritet til måten atomer binder seg på. Når atomer kommer sammen i kjemisk binding, deler de elektroner. Et polært molekyl oppstår når et av atomene utøver en sterkere tiltrekkende kraft på elektronene i bindingen. Elektronene trekkes mer mot atomet, slik at molekylet utviser en liten ladningsubalanse.

I et nøytralt atom kretser elektroner om atomkjernen i en sky. Når atomer binder seg, deler de disse elektronene. I dette tilfellet krysser elektrondensitetskyene seg imellom. Dette er mest uttalt i en kovalent binding, der elektroner deles likt. Når et molekyl er polært, tenderer imidlertid elektronene mot et av bindingsatomene. Det nøyaktige bildet av elektrontetthetsskyene for disse bindingene kan variere avhengig av atomene som er involvert.

Polariteten til en binding bestemmes av et periodisk konsept som kalles elektronegativitet. Elektronegativitet er et uttrykk for atoms tendens til å tiltrekke elektroner i en kjemisk binding. For å bestemme polariteten til en binding, må du finne forskjellen i elektronegativene til atomene som er involvert. Hvis forskjellen er mellom 0,4 og 1,7, vil bindingen være polær. Hvis forskjellen er større, vil bindingen ha en ionisk karakter. Dette betyr at elektronene vil bli tatt fra det mindre elektronegative elementet, og bruke all sin tid på å kretse rundt det mer elektronegative elementet. Hvis forskjellen i elektronegativiteter er mindre enn 0,4, vil bindingen være ikke-polær kovalent. Dette betyr at elektronene vil deles likt mellom atomene, og bindingen vil ikke ha en polar karakter.

I en polær binding kalles den resulterende forskjellen i de partielle ladningene til hvert atom et dipolmoment. Den negative delladningen er lokalisert ved det mer elektronegative elementet. Den positive delladningen er lokalisert ved det mindre elektronegative elementet. Dipolmomentene i de enkelte bindingene som utgjør et molekyl kan gi hele molekylet et tilsvarende netto dipolmoment. Mens molekylet sies å være elektrisk nøytralt, har det fortsatt noen attraktive og frastøtende egenskaper på grunn av dets dipolmoment. Dette kan føre til noen unike molekylære egenskaper. For eksempel fører vannmolekylets molekylære dipolmoment til vanns karakteristiske høye overflatespenning.

I visse tilfeller er de individuelle bindingene til et molekyl polare, men molekylet i seg selv er det ikke. Dette skjer når delladningene avbryter hverandre på grunn av lik styrke og motsatt fysisk orientering. For eksempel består karbondioksidmolekylet av to karbon-oksygenbindinger. Elektronegativiteten til oksygen er 3,5, og elektronegativiteten til karbon er 2,5. De har en forskjell på en, noe som betyr at hver karbon-oksygenbinding er polær. Imidlertid er atomer i karbondioksidmolekylet orientert lineært med karbonet i midten. De delvise ladningene til de to oksygenatomene avbrytes og gir et ikke-polært molekyl.