Polarité (chimie) Qu'est-ce que la définition, des exemples

Qu'est-ce que la polarité chimique?

La Polarité chimique Il s'agit d'une propriété caractérisée par la présence d'une distribution hétérogène marquée des densités électroniques dans une molécule. Dans sa structure, il existe donc des régions chargées négativement (Δ-), et d'autres chargées positivement (Δ +), générant un moment dipolaire.

Le moment dipolaire (µ) de la liaison est une forme d'expression de la polarité d'une molécule.  Il est généralement représenté comme un vecteur dont l'origine est dans la charge (+) et son extrémité est située dans la charge (-), bien que certains produits chimiques le représentent en arrière.

Carte de potentiel électrostatique pour la molécule d'eau. Source: Benjah-Bmm27 via Wikipedia.

Dans l'image supérieure, la carte de potentiel électrostatique pour l'eau est montrée, h₂SOIT. La région rougeâtre (atome d'oxygène) correspond à celle avec la densité électronique la plus élevée, et on peut également voir qu'il se démarque sur les régions bleues (atomes d'hydrogène).

Comme la distribution de ladite densité électronique est hétérogène, il est dit qu'il y a un pôle positif et négatif. C'est pourquoi nous parlons de polarité chimique, et pour le moment dipol.

Moment dipolaire

Le moment dipolaire µ est défini par l'équation suivante:

µ = Δ ·d

Où Δ est la charge électrique de chaque pôle, positif (+ δ) ou négatif (-Δ), et d  C'est la distance entre eux.

Le moment dipolaire est généralement exprimé dans Debye, représenté par le symbole D. Un coulomb · métro équivaut à 2 998 · 10²⁹ D.

La valeur du moment dipolaire du lien entre deux atomes différents est par rapport à la différence d'électronégativités des atomes qui forment le lien.

Pour qu'une molécule soit polaire, il ne suffit pas d'avoir des liaisons polaires dans sa structure, mais doit également avoir une géométrie asymétrique; De cette manière, cela empêche les moments dipolaires de vous annuler.

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Asymétrie dans la molécule d'eau

La molécule d'eau a deux liaisons O-H. La géométrie de la molécule est angulaire, c'est-à-dire avec la forme de "V"; Ainsi, les moments dipolaires des liens ne s'annulent pas, mais leur somme se produit en pointant vers l'atome d'oxygène.

La carte potentielle électrostatique pour h₂Ou reflétez cela.

Si la molécule angulaire H-O-H est observée, la question suivante peut se poser: est-ce vraiment asymétrique? Si un axe imaginaire est dessiné qui traverse l'atome d'oxygène, la molécule sera divisée en deux moitiés égales: h-o | o-h.

Mais, ce n'est pas le cas si l'axe imaginaire est horizontal. Lorsque cet axe divise à nouveau la molécule en deux moitiés, l'atome d'oxygène aura une part d'une part, et de l'autre les deux atomes d'hydrogène.

C'est pourquoi la symétrie apparente de H₂Ou cesse d'exister, et donc une molécule asymétrique est considérée.

Molécules polaires

Les molécules polaires doivent répondre à une série de caractéristiques, telles que:

-La distribution des charges électriques dans la structure moléculaire est asymétrique.

-Ils sont généralement solubles dans l'eau. Cela est dû entre les molécules polaires peut interagir par des forces dipol-dipolo, où l'eau est caractérisée par un grand moment dipolaire.

De plus, sa constante diélectrique est très élevée (78,5), ce qui vous permet de maintenir des charges électriques séparées augmentant sa solubilité.

-En général, les molécules polaires ont des points d'ébullition et de fusion élevés.

Ces forces sont constituées par l'interaction dipolo-dipolo, les forces dispersives de Londres et la formation de ponts d'hydrogène.

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-En raison de sa charge électrique, les molécules polaires peuvent conduire l'électricité.

Exemples

Swin₂

Dioxyde de soufre (donc₂). L'oxygène a une électronégativité de 3,44, tandis que l'électronégativité en soufre est de 2,58. Par conséquent, l'oxygène est plus électronégatif que le soufre. Il y a deux liens s = o, ayant la charge ou une charge Δ- et la charge S a Δ+.

Parce qu'il s'agit d'une molécule angulaire avec le S dans le sommet, les deux moments dipolaires sont orientés dans la même direction; Et donc, ils s'additionnent, faisant ainsi une molécule₂ être polaire.

Chcl₃

Chloroforme (HCCL₃). Il y a un lien C-H et trois liens C-CL.

L'électronégativité de C est de 2,55, et l'électronégativité de H est 2,2. Ainsi, le carbone est plus électronégatif que l'hydrogène; Et par conséquent, le moment dipolaire sera orienté de H (Δ +) au C (δ-): C^δ--H^δ+.

Dans le cas des liaisons C-CL, le C a une électronégativité de 2,55, tandis que le CL a une électronégativité de 3,16. Le moment dipolaire ou dipolaire est orienté du C vers le CL dans les trois liens C ^δ+-CL ^δ-.

Lorsqu'il y a une mauvaise région d'électrons, autour de l'atome d'hydrogène et une région riche en électrons composé des trois atomes de chlore, le chcl₃ Il est considéré comme une molécule polaire.

HF

Le fluorure d'hydrogène n'a qu'une seule liaison H-F. L'électronégativité de H est de 2,22 et l'électronégativité du F est de 3,98. Par conséquent, le fluorure se termine par la plus grande densité électronique, et le lien entre les deux atomes est mieux décrit comme: H^δ+-F^δ-.

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NH₃

L'ammoniac (NH₃) a trois liens N-H. L'électronégativité du N est de 3,06 et l'électronégativité de H est de 2,22. Dans les trois liaisons, la densité électronique est orientée vers l'azote, étant encore plus grande par la présence d'une paire d'électrons libres.

La molécule NH₃ Il est tétraédrique, avec l'atome de n occupant le sommet. Les trois moments dipolaires, correspondant aux liens N-H, sont orientés dans la même direction. En eux, Δ- est situé en n et Δ + en h. Ainsi, les liens sont: n^δ--H^δ+.

Ces moments dipolaires, l'asymétrie de la molécule et le couple sans électrons sur l'azote font de l'ammoniac une molécule hautement polaire.

Macromolécules avec des hétéroátomos

Lorsque les molécules sont très grandes, il n'est plus précis de les classer comme apolaire ou polaire en eux-mêmes. En effet, il peut y avoir des parties de sa structure avec à la fois apolar.

Ces types de composés sont appelés amphiphilos ou amphipatiques. Parce que la partie apolaire peut être considérée comme pauvre dans les électrons par rapport à la partie polaire, il y a une polarité présente dans la structure, et les composés amphipryliques sont considérés comme des composés polaires.

On peut s'attendre à ce qu'une macromolécule avec des hétéroatomes a des moments dipolaires, et avec lui, la polarité chimique.

Heteroátomos est compris par ceux qui sont différents de ceux qui composent le squelette de la structure. Par exemple, le squelette gazéifié est biologiquement le plus important de tous, et l'atome avec qui le carbone (en plus de l'hydrogène) se lie, il s'appelle Heteroátomo.

Les références

1. Composés polaires et non polaires. St. Collège communautaire Louis.  Récupéré de: utilisateurs.STLCC.Édu
2. Comment expliquer la polarité. Science. Récupéré de: science.com