Každá molekula má trojrozmerný „tvar“ elektrických nábojov, ktorý pochádza z protónov a elektrónov atómov, z ktorých je vyrobený, a z toho, ako sú usporiadané vo vesmíre. V niektorých molekulách sú náboje rozložené pomerne rovnomerne. Pre ostatných sa záporné náboje zhromažďujú na jednom konci, takže druhý koniec je kladný. Druhý prípad tvoria polárne molekuly. Nerovnomerné rozloženie nábojov im dáva zreteľnú elektrickú polaritu.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Polárna molekula má kladný elektrický náboj na jednej strane a záporný náboj na opačnej strane.
Aký je poplatok?
Polarita alebo nepolarita molekuly spočíva v tom, ako sú elektrické náboje rozložené medzi jej atómami. Pre jednotlivý atóm je distribúcia náboja priama: protóny s kladným nábojom sú všetky v jadre a elektróny obiehajúce okolo jadra sú všetky negatívne. Protóny a elektróny sa vyvážia v neutrálnom atóme a atóm bude mať čistý negatívny alebo pozitívny náboj, ak získa alebo stratí elektróny. V každom prípade, ak malý imaginárny pozorovateľ „vidí“ elektrický náboj atómu, zvonku vyzerá rovnako. Jedna strana alebo časť sa príliš nelíšia od druhej.
U molekúl sa obraz komplikuje. Väzby medzi atómami môžu byť pravidelné a dobre usporiadané, alebo môžu byť natiahnuté, ohnuté alebo inak napnuté.
Získanie tvaru
Na tvar molekuly má vplyv niekoľko rôznych faktorov, vrátane elektronegativity zúčastnených atómov, počtu atómov v molekule a typov väzieb medzi atómami. Ak má molekula vysoký stupeň symetrie, to znamená, že ak atómy tvoria priamku, kruh alebo iný pravidelný tvar s rovnakými stranami, je pravdepodobné, že nie je polárna. Negatívne náboje elektrónových mračien v takýchto tvaroch majú tendenciu vyrovnávať sa v celej molekule. Molekuly s výčnelkami, ohybmi, hrčkami a zalomeniami sú však zvyčajne polárne. Nepravidelný tvar týchto molekúl núti elektrické náboje hromadiť sa, takže jedna strana je negatívnejšia a druhá pozitívnejšia.
Diplomový okamih
To, či je molekula polárna alebo nie, je otázkou stupňa. Keď je jeden koniec molekuly negatívnejší ako druhý, chemik ho nazýva dipól. Má dva odlišné elektrické póly, jeden kladný a druhý záporný. Veľkosť rozdielu náboja v molekule dáva veličine nazývanej dipólový moment. Pre molekuly s rovnomernou distribúciou náboja je dipólový moment malý, ale so zvyšujúcim sa rozdielom náboja sa polárny moment zväčšuje. Dipólový moment vám povie, ako slabo alebo silne polárna je molekula.
Polárne molekuly držte spolu
Dipólový moment molekuly silne ovplyvňuje jej správanie. Napríklad voda je polárna molekula. Atóm kyslíka tiahne elektróny z atómov vodíka na jednu stranu, vystavuje protóny a robí vodíkovú stranu pozitívnou, zatiaľ čo kyslíková strana sa stáva negatívnou. Pozitívne a negatívne príťažlivosti medzi molekulami vody spôsobujú, že sa zoradia do skupín ako reťaz magnetov. To ovplyvňuje to, ako sa kryštály ľadu formujú do snehových vločiek a ako voda rozpúšťa ďalšie polárne a iónové látky.