Polare vs non polare: comprensione delle proprietà chimiche delle molecole

introduzione

Molte persone hanno sentito parlare di atomi e molecole, ma cosa sono realmente e quali sono le loro proprietà chimiche? Per definizione, un atomo è l’elemento base di tutta la materia. Questo lo rende il più piccolo oggetto naturale al mondo. Le particelle subatomiche chiamate protoni, neutroni e neutroni costituiscono un atomo. Alcuni atomi differiscono nel numero di ciascuna di queste particelle subatomiche.

Tuttavia, gli atomi con carica neutra hanno tutti tipicamente lo stesso numero di protoni ed elettroni. Questi atomi possono unirsi per formare molecole. Una molecola è costituita da almeno due atomi che costituiscono l’unità più piccola di una sostanza pura. Queste minuscole unità si divideranno senza perdere le proprietà chimiche e la formazione della sostanza pura, e possono anche unirsi. I legami chimici tengono insieme gli atomi che compongono queste molecole, creando diverse formazioni molecolari. Sebbene il concetto di molecole possa sembrare abbastanza semplice, esse possono essere estremamente complesse. Continua a leggere per imparare tutto sulle proprietà chimiche delle molecole, compresa la polarità!

Polarità

Una delle principali proprietà chimiche delle molecole è la loro polarità. La polarità si riferisce alla distribuzione della carica elettrica della molecola tra gli atomi. Questa distribuzione identifica le molecole come polari o non polari Ecco cosa significano le due diverse classificazioni.

Molecole Apolari

Quando la carica elettrica è distribuita equamente nell’intera molecola, la molecola può essere classificata come apolare. Questi legami covalenti tengono insieme queste molecole, dove gli atomi si uniscono condividendo gli elettroni. Le molecole apolari non si mescolano con l’acqua a causa della loro carica, rendendole facili da identificare. Alcuni esempi di molecole non polari includono anidride carbonica, ossigeno gassoso, estrogeni e colesterolo.

Molecole Polari

Proprio come le molecole non polari, le molecole polari sono unite tra loro da legami covalenti. Tuttavia, queste molecole differiscono nella loro distribuzione elettrica. Nelle molecole polari, la carica elettrica non è distribuita uniformemente tra gli atomi. Questo crea estremità leggermente positive e leggermente negative delle molecole che sono attratte l’una dall’altra. L’esempio più comune di una molecola polare è l’acqua. Poiché l’atomo di ossigeno ha una forte carica elettrica, attira verso di sé i due atomi di idrogeno. Questa attrazione crea un’area caricata negativamente, lasciando l’altro polo della molecola con una carica positiva. Le diverse cariche ai poli delle molecole danno il nome alla polarità. Altri tipi di molecole polari includono ammoniaca, anidride solforosa e idrogeno solforato.

Elettronegatività

Le diverse cariche elettriche nelle molecole sono determinate dall’elettronegatività. L’elettronegatività si riferisce alla forza che un atomo ha per attrarre elettroni verso se stesso per legarsi. Spiegato per la prima volta da Linus Pauling nel 1932, questo concetto è determinato dalla forza prevista di un legame covalente tra due atomi. Pauling ha ideato un’equazione per determinare l’elettronegatività di diverse molecole in base a diverse energie all’interno della molecola. La tavola periodica, successivamente, è stata organizzata in termini di elettronegatività. La parte sinistra della tabella mostra le molecole con l’elettronegatività più bassa, mentre la parte destra mostra quelle con la più alta. Questa organizzazione è estremamente utile per gli scienziati che desiderano saperne di più sulle molecole e su come interagiscono. L’opposto dell’elettronegatività è l’elettropositività. Questo si riferisce alla tendenza di un elemento a donare elettroni di valenza ad altri atomi con cariche elettriche più forti.

Momento di dipolo

Un momento di dipolo si riferisce alla separazione delle cariche tra gli atomi in una molecola. Questa separazione può avvenire sia da legami covalenti che ionici. Quando gli atomi hanno una differenza significativa di elettronegatività, il momento di dipolo sarà molto più grande. L’atomo con la maggiore elettronegatività inizierà a tirare gli elettroni condivisi tra i due atomi, creando questo momento di dipolo. Questi momenti sono misurati in unità Debye, che si trovano moltiplicando la carica per la distanza tra le due cariche nella molecola. Uno dei momenti di dipolo più riconoscibili si verifica nella molecola di acido cloridrico.

Applicazioni della polarità in chimica

Quando conducono esperimenti, i chimici spesso devono dissolvere determinate sostanze chimiche o elementi all’interno di altre sostanze. La polarità e la comprensione delle proprietà chimiche delle molecole giocano un ruolo importante in questo processo. I chimici sanno che i composti polari dissolvono altri composti polari e le molecole non polari fanno lo stesso. Quando cercano di dissolvere una sostanza, è importante che i chimici siano consapevoli della polarità dell’elemento per aiutare l’esperimento a svolgersi senza intoppi. Questa è solo una delle tante applicazioni della polarità nella chimica moderna.