Concetti Chiave
- La polarità di una molecola è influenzata dalla sua geometria e dalla disposizione dei legami nello spazio.
- Le molecole degli elementi sono sempre apolari, mentre i composti diatomici risultano polari a causa della differenza di elettronegatività.
- Ogni legame covalente polare genera un dipolo elettrico, la cui intensità dipende dalla carica parziale e dalla distanza tra i poli.
- Una molecola è apolare se la somma dei momenti dipolari dei suoi legami è nulla e se l'atomo centrale è legato a gruppi uguali senza coppie elettroniche libere.
- Un esperimento con una bacchetta elettrizzata può aiutare a identificare molecole polari, poiché esse sono attratte mentre le molecole apolari non lo sono.
Polarità e geometria molecolare
La polarità di una molecola dipende anche dalla sua geometria, quindi dalla disposizione dei suoi legami nello spazio.
Le molecole degli elementi sono sempre apolari, qualunque sia la sua geometria, dal momento che tra atomi uguali si formano legami covalenti puri (I2).
Al contrario, i composti con molecole diatomiche sono sempre polari, poiché la differenza di elettronegatività porta a una distribuzione asimmetrica delle cariche e di conseguenza a una polarità più o meno forte (CO).
Legami covalenti e dipoli elettrici
Ogni legame covalente polare dà luogo a un dipolo elettrico, ovvero un sistema con due poli elettrici con stessa carica parziale ma segno opposto, separati da una certa distanza. Il dipolo (che si misura in debye, D) ha un suo momento dipolare, ovvero una grandezza vettoriale che ha intensità tanto maggiore quanto più grandi sono la carica parziale dei due poli elettrici e la distanza tra essi.
Se la somma dei momenti dipolari dei legami di una molecola è nulla, allora la molecola risulterà apolare.
Se abbiamo una molecola semplice, ci basta osservare la formula: sarà apolare se l’atomo centrale è legato a gruppi uguali e non ha coppie elettroniche libere.
Esperimenti e solubilità
Per capire se un liquido è composto da molecole polari o apolari, si può eseguire un esperimento. Una bacchetta elettrizzata attira le molecole polari, ma non quelle apolari, dal momento che le prime sono orientate: la parte che ha una carica positiva parziale è attratta verso il polo negativo, e viceversa per la parte con la parziale carica negativa.
Determinare se una molecola è polare o meno, ci permette anche di applicare una regola sulla solubilità, ovvero che il simile scioglie il simile. I solventi apolari sciolgono composti formati da molecole apolari, e viceversa per quelli polari.
Domande da interrogazione
- Qual è la relazione tra polarità e geometria molecolare?
- Cosa determina la presenza di un dipolo elettrico in un legame covalente?
- Come si può determinare la polarità di un liquido e la sua solubilità?
La polarità di una molecola è influenzata dalla sua geometria, ovvero dalla disposizione dei legami nello spazio. Molecole di elementi sono sempre apolari, mentre i composti diatomici sono sempre polari a causa della differenza di elettronegatività (come nel caso del CO).
Ogni legame covalente polare genera un dipolo elettrico, caratterizzato da due poli con cariche parziali opposte. L'intensità del momento dipolare dipende dalla grandezza delle cariche parziali e dalla distanza tra di esse.
Si può eseguire un esperimento con una bacchetta elettrizzata: le molecole polari vengono attratte, mentre quelle apolari no. Inoltre, la regola "il simile scioglie il simile" indica che solventi polari sciolgono composti polari e solventi apolari sciolgono composti apolari.
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