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È utile sapere se una sostanza chimica è polare o non polare, poiché questa proprietà può fare una grande differenza per la natura del composto. Una sostanza altamente polare, ad esempio l'acqua, avrà proprietà uniche, compresa un'alta tensione superficiale. Anche i composti polari e non polari tendono a non mescolarsi, come nel caso dell'olio e dell'acqua. La polarità è dovuta alla differenza nell'attrazione degli elettroni tra atomi adiacenti nelle molecole di un composto.
Legame molecolare
Gli atomi si legano condividendo gli elettroni. Ciascuno dei due atomi dona uno dei suoi elettroni e la risultante coppia di elettroni orbita intorno ai due atomi, creando un legame. Se gli elettroni sono condivisi più o meno equamente tra i due atomi, questo è noto come legame covalente. Quando uno dei due atomi ha una maggiore attrazione per gli elettroni rispetto agli altri, questo atomo può attrarre entrambi gli elettroni su se stesso, guadagnando una carica negativa generale e lasciando l'altro atomo positivo. Questo è noto come legame ionico.
elettronegatività
La capacità di un atomo di tirare gli elettroni di legame a se stessa è nota come elettronegatività. Ogni elemento ha un grado di elettronegatività, che varia in base alla composizione dei suoi atomi. L'elettronegatività aumenta andando da sinistra a destra lungo una linea di tavola periodica, poiché gli elementi ottengono protoni più positivi nel loro nucleo interno. Diminuisce verso il basso dall'alto verso il basso nella tabella, mentre le orbite esterne degli elettroni attorno agli atomi si allontanano dal nucleo.
Gradi di polarità
Quando due atomi si legano, la misura in cui un atomo assume due elettroni leganti è determinata dalla differenza di elettronegatività tra di loro. Se la differenza è significativa, un atomo avrà una maggiore condivisione di elettroni. Ciò può comportare legami che sono in parte puramente covalenti e puramente ionici. Tali composti mostrano polarità, nel senso che un atomo assume una carica negativa parziale e una carica positiva parziale.
Polare e polare
I chimici misurano il grado di polarizzazione di un legame in percentuale di carattere ionico e puoi determinare questo valore in base alla differenza tra l'elettronegatività di due atomi. Ad esempio, l'acqua contiene il legame O-H tra ossigeno e idrogeno. L'elettronegatività di O è 3,5 e H è 2,1, quindi differiscono di 1,4. Un grafico di carattere ionico troverà che questo legame è al 39% ionico, quindi un composto contenente O-H sarà molto polare. Il carattere ionico di un legame carbonio-idrogeno è solo del 4%, quindi un composto contenente solo C-H sarebbe apolare (vedere i riferimenti 1 e 2).