Polarność - Polski Serwis Naukowy

Polarność – właściwość indywiduów chemicznych polegająca na występowaniu w nich elektrycznego momentu dipolowego w wyniku nierównomiernego rozłożenia cząstkowych ładunków elektrycznych w ich objętości.

Większość cząsteczek jest jako całość obojętna elektrycznie. Jednak w wielu z nich występują wiązania chemiczne z elektronami mocno przesuniętymi w stronę jednego ze związanych atomów. Powoduje to, że dana cząsteczka może mieć większą gęstość ładunku ujemnego w jednym miejscu i mniejszą w innym, dzięki czemu staje się dipolem elektrycznym.

Wiązanie chemiczne według klasycznej definicji to każde trwałe połączenie dwóch atomów. Wiązania chemiczne powstają na skutek uwspólnienia dwóch lub więcej elektronów pochodzących bądź z jednego, bądź z obu łączących się atomów lub przeskoku jednego lub więcej elektronów z jednego atomu na atom i utworzenia w wyniku tego tzw. pary jonowej.

Względna przenikalność elektryczna ośrodka jest to bezwymiarowa wielkość określająca ilokrotnie przenikalność elektryczna danego ośrodka ε jest większa od przenikalności elektrycznej próżni ε0

Przykładem takiej cząsteczki jest woda H-O-H (H2O). Elektrony w wiązaniach H-O są silnie przesunięte w stronę atomu tlenu, co powoduje, że na tym atomie zbiera się cząstkowy ładunek ujemny a na atomach wodoru cząstkowy dodatni. Kąt wiązań H-O-H nie wynosi 180° lecz jest to ok. 105°. Wszystko to razem powoduje, że od strony atomu tlenu cząsteczka wody jest naładowana ujemnie a od strony atomów wodoru dodatnio.

Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.

Jon – atom lub grupa atomów połączonych wiązaniami chemicznymi, która ma niedomiar lub nadmiar elektronów w stosunku do protonów. Obojętne elektrycznie atomy i cząsteczki związków chemicznych posiadają równą liczbę elektronów i protonów, jony zaś są elektrycznie naładowane dodatnio lub ujemnie.

W przypadku wielu związków chemicznych pomimo tego, że wiązania są spolaryzowane, na skutek symetrii budowy cząsteczka może pozostawać apolarna, np. CO2, CCl4, benzen C6H6.

Polarne związki mają szereg własności, których nie posiadają cząsteczki apolarne. Są one np. w stanie solwatować czyli otaczać inne cząsteczki rodzajem kordonu, o ile te inne cząsteczki też wykazują własności polarne, co powoduje, że ciekłe związki polarne są dobrymi rozpuszczalnikami związków jonowych i innych związków polarnych. Cząsteczki polarne mają zwykle wyższe temperatury przejść fazowych (topnienie, krystalizacja, wrzenie itp.) niż analogiczne cząsteczki apolarne o zbliżonej budowie i masie cząsteczkowej. Najczęściej jest to efektem tworzenia przez nie wiązań wodorowych i silnych oddziaływań typu dipol-dipol.

Dipol (z gr. dipolos - dwa bieguny) to układ dwóch różnoimiennych ładunków lub biegunów magnetycznych. Układ można scharakteryzować przez wektor zwany momentem dipolowym. Dipol wytwarza charakterystyczne pole zwane polem dipolowym.

Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna własność materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.

Jako miarę polarności rozpuszczalników wykorzystuje się czasem wartość ich względnej przenikalności elektrycznej.

Zobacz też

rozpuszczalność

Przypisy

M. Sobkowski, J. Stawinski, A. Kraszewski. Stereochemistry of internucleotide bond formation by the H-phosphonate method. 6. Optimization of the reaction conditions towards highest stereoselectivity. „Tetrahedron: Asymmetry”. 19 (21), s. 2508-2518, 2008. doi:10.1016/j.tetasy.2008.11.002.