Tabla de Contenidos
Înțelegerea polarității moleculelor și capacitatea de a prezice care molecule sunt polare și care nu sunt una dintre abilitățile fundamentale pe care se așteaptă să le dezvolte un student la chimie de bază. Predicția polarității ne permite să înțelegem proprietățile fizice, cum ar fi punctele de topire și de fierbere, precum și solubilitatea unei substanțe chimice în alta.
Polaritatea moleculelor are de-a face cu modul în care sarcinile electrice sunt distribuite în structura lor. O moleculă este polară atunci când are un moment dipol net, ceea ce înseamnă că o parte a moleculei are o densitate mai mare de sarcini electrice negative, în timp ce o altă parte a moleculei are o densitate mai mare de sarcini pozitive, dând naștere unui dipol. care este tocmai ceea ce face ca molecula să fie polară.
Mai simplu spus, o moleculă va fi polară dacă are legături polare (care au un moment dipol) și dacă momentele dipol ale acelor legături nu se anulează reciproc. Pe de altă parte, o moleculă va fi nepolară sau nepolară dacă nu are nicio legătură polară sau dacă are, dar momentele sale dipolare se anulează.
legături polare și nepolare
Pentru ca o moleculă să fie polară, trebuie să aibă legături polare, care sunt un tip de legătură covalentă care se formează între elementele care au o diferență de electronegativitate între 0,4 și 1,7.
Următorul tabel ilustrează diferitele tipuri de legături care se pot forma între doi atomi în funcție de electronegativitățile lor:
| tipul link-ului | diferenta de electronegativitate | Exemplu |
| legătură ionică | >1,7 | NaCI; LiF |
| legătura polară | Între 0,4 și 1,7 | OH; HF; NH |
| legătură covalentă nepolară | <0,4 | CH; IC |
| legătură covalentă pură sau nepolară | H H; ooh; FF |
Câteva exemple de legături polare
link CO
Legătura CN
Legătura C=O
Polaritatea și geometria moleculară
Trebuie remarcat faptul că simplul fapt de a avea legături polare nu asigură că o moleculă este polară, deoarece, pentru ca acest lucru să se întâmple, molecula în ansamblu trebuie să aibă un moment dipol net. Din acest motiv, atunci când se analizează o moleculă pentru a determina dacă este sau nu polară, trebuie luată în considerare geometria moleculară, care nu este altceva decât modul în care toți atomii care alcătuiesc molecula sunt orientați în spațiu.
Exemplu aplicat: molecula de apă
Molecula de apă este poate cea mai cunoscută moleculă polară, dar de ce este polară? În primul rând, molecula de apă are două legături covalente OH care sunt legături polare (adică au un moment dipol).
Dar alte molecule, cum ar fi dioxidul de carbon, au, de asemenea, două legături polare, dar sunt nepolare. Acest lucru duce la a doua cauză din spatele polarității moleculei de apă: are geometrie unghiulară.
Faptul că cele două legături din molecula de apă nu sunt aliniate ca într-o moleculă liniară, ci în unghi, asigură că momentele lor dipol nu se pot anula reciproc.
Figura următoare arată geometria moleculei de apă și modul în care se realizează suma vectorială a momentelor dipolului pentru a determina dacă există sau nu un moment dipol net.
Rezultatul sumei momentelor dipolului dă un moment dipol net care trece prin centrul moleculei îndreptând spre oxigen, care este elementul cel mai electronegativ prezent.
Exemple de molecule polare
Există o mare varietate de compuși formați din molecule polare. Iată o scurtă listă a unora dintre ele:
| Moleculă | Formulă | legături polare |
| Acetat etilic | CH 3 COOCH 2 CH 3 | CO; C=O |
| Acetonă | (CH3 ) 2C = O | C=O |
| acetonitril | CH3CN _ _ | CN |
| Acid acetic | CH3COOH _ _ | CO; C=O și OH |
| Apă | H2O _ _ | ooh |
| Amoniac | NH3 _ | NH |
| Dimetilformamidă | ( CH3 ) 2NCHO _ | C=O; CN |
| dimetil sulfoxid | ( CH3 ) 2SO _ | Y=O |
| Dioxid de sulf | SO2 _ | Y=O |
| Etanol | CH3CH2 – OH _ _ | CO; ooh |
| Fenol | C6H5 – OH _ _ | CO; ooh |
| izopropanol | (CH3) 2CH –OH | CO; ooh |
| metanol | CH3 – OH | CO; ooh |
| metilamină | CH3NH2 _ _ _ | CN; NH |
| n-propanol | CH3CH2CH2 – OH _ _ _ _ | CO; ooh |
| Sulfat de hidrogen | H2S _ _ | SH |
Exemple de molecule nepolare sau nepolare
Așa cum există multe molecule polare, există și multe molecule nepolare. Pentru început, moleculele care posedă cele mai pure legături covalente (cel mai puțin polare) sunt elementele diatomice homonucleare:
| Moleculă | Formulă |
| brom molecular | br 2 |
| clor molecular | cl 2 |
| fluorură moleculară | F2 _ |
| hidrogen molecular | h2 _ |
| azot molecular | # 2 |
| oxigen molecular | sau 2 |
| iod molecular | eu 2 |
În plus față de aceste specii, iată câteva exemple de alte molecule mai complexe care sunt încă nepolare sau nepolare:
| Moleculă | Formulă |
| Acetilenă | C2H2 _ _ _ |
| Benzen | C6H6 _ _ _ |
| ciclohexan | C6H12 _ _ _ |
| eter dimetilic | ( CH3 ) 2O _ |
| Dioxid de carbon | CO2 _ |
| etan | C2H6 _ _ _ |
| eter etilic | ( CH3CH2 ) 2O _ _ _ |
| Etilenă | C2H4 _ _ _ |
| hexan | C6H14 _ _ _ |
| Metan | CH 4 |
| Tetraclorură de carbon | CCI 4 |
| toluen | C6H5CH3 _ _ _ _ _ |
| xilen | C6H4 ( CH3 ) 2 _ _ _ |
În cele din urmă, alte specii apolare corespund gazelor nobile (Heliu, Neon, Argon, Krypton și Xenon), deși acestea sunt elemente monoatomice, nu molecule. Deoarece nu au legături, nu pot fi polari, deci sunt complet nepolari.
Referințe
Carey, F. și Giuliano, R. (2014). Chimie organică ( ed . a 9-a). Madrid, Spania: McGraw-Hill Interamericana de España SL
Chang, R. și Goldsby, KA (2012). Chimie, ediția a 11-a (ed. a 11-a). New York City, New York: McGraw-Hill Education.
Structura moleculară și polaritatea. (2020, 30 octombrie). Preluat de la https://espanol.libretexts.org/@go/page/1858
forte intermoleculare. (2020, 30 octombrie). Preluat de la https://espanol.libretexts.org/@go/page/1877
Smith, MB și March, J. (2001). March’s Advanced Organic Chemistry: Reacții, Mecanisme și Structură, ediția a 5-a (ed. a 5-a). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience.
