Hvert molekyl har en tredimensjonal "form" av elektriske ladninger som kommer fra protonene og elektronene til atomene den er laget av, og hvordan de er ordnet i rommet. I noen molekyler er ladningene spredt ganske jevnt. For andre samles negative ladninger i den ene enden, noe som gjør den andre enden positiv. Polare molekyler utgjør det siste tilfellet. Den ujevne fordelingen av ladninger gir dem en tydelig elektrisk polaritet.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Et polært molekyl har en positiv elektrisk ladning på den ene siden og en negativ ladning på den motsatte siden.
Hva koster det?
Polariteten eller ikke-polariteten til et molekyl handler om hvordan elektriske ladninger fordeles mellom dets atomer. For et individuelt atom er ladningsfordeling grei: Protonene med den positive ladningen er alle i kjernen, og elektronene som kretser rundt kjernen er alle negative. Protonene og elektronene balanserer seg i et nøytralt atom, og atomet vil ha en netto negativ eller positiv ladning hvis det får eller mister elektroner. Under alle omstendigheter, hvis en liten imaginær observatør "ser" den elektriske ladningen til et atom, ser den mye ut fra utsiden. En side eller del er ikke mye forskjellig fra en annen.
For molekyler blir bildet komplisert. Båndene mellom atomer kan være regelmessige og velordnede, eller de kan være strukket, bøyd eller på annen måte anstrengt.
Komme i form
Noen få forskjellige faktorer påvirker et molekyls form, inkludert elektronegativiteten til de involverte atomene, antall atomer i molekylet og typer bindinger mellom atomer. Hvis et molekyl har en høy grad av symmetri, det vil si hvis atomer danner en rett linje, en ring eller en annen vanlig form med like sider, er sjansen stor for at det ikke er polært. De negative ladningene til elektronskyene i slike former har en tendens til å jevne seg ut over hele molekylet. Imidlertid er molekyler med fremspring, bøyninger, ujevnheter og kinks vanligvis polare. Den uregelmessige formen på disse molekylene tvinger elektriske ladninger til å samle seg, slik at den ene siden er mer negativ og den andre mer positiv.
Å ha et Dipole Moment
Hvorvidt et molekyl er polært eller ikke, er et spørsmål om grad. Når den ene enden av et molekyl er mer negativ enn den andre, kaller en kjemiker det en dipol. Den har to forskjellige elektriske stolper, den ene positive, den andre negative. Mengden ladningsforskjell over et molekyl gir en mengde som kalles dipolmomentet. For molekyler med jevn ladningsfordeling er dipolmomentet lite, men med økende ladningsforskjell blir polarmomentet større. Dipolmomentet forteller deg hvor svakt eller sterkt polært molekylet er.
Polare molekyler holder sammen
Et molekyls dipolmoment påvirker sterkt hvordan det oppfører seg. For eksempel er vann et polært molekyl. Oksygenatomet trekker elektronene fra hydrogenatomene til den ene siden, utsetter protonene og gjør hydrogensiden positiv mens oksygensiden blir negativ. De positive-negative attraksjonene mellom vannmolekyler får dem til å stille seg opp i grupper som en tusenfrydkjede av magneter. Dette påvirker hvordan iskrystaller dannes til snøfnugg og hvordan vann løser opp andre polare og ioniske stoffer.