I kemi hänvisar polaritet till det sätt på vilket atomer binder med varandra. När atomer kommer ihop i kemisk bindning delar de elektroner. En polär molekyl uppstår när en av atomerna utövar en starkare attraktiv kraft på elektronerna i bindningen. Elektronerna får dras mer mot den atomen, så att molekylen uppvisar en liten laddningsobalans.

Plats för elektroner i en bindning

I en neutral atom cirklar elektronerna atomens kärna i en moln. När atomar binder, delar de dessa elektroner. I detta fall skär elektrondensitetsmoln med varandra. Detta är mest uttalat i en kovalent bindning, i vilken elektroner delas lika. När en molekyl är polär tenderar elektronerna att vara riktad mot en av atomerna i bindningen. Den exakta bilden av elektrondensitetsmoln för dessa bindningar kan variera beroende på de involverade atomerna.

Bestämning av polaritet

En bindningens polaritet bestäms av ett periodiskt begrepp som kallas elektronegativitet. Elektronegativitet är ett uttryck för en atoms tendens att locka elektroner i en kemisk bindning. För att bestämma en bindans polaritet måste du hitta skillnaden i de involverade atomernas elektronegativis. Om skillnaden är mellan 0,4 och 1,7, kommer bindningen att vara polär. Om skillnaden är större kommer bindningen att ha en jonisk karaktär. Detta innebär att elektronerna kommer att tas från det mindre elektronegativa elementet och spendera all sin tid kring det mer elektronegativa elementet. Om skillnaden i elektronegativiteter är mindre än 0,4 kommer bindningen att vara nonpolär kovalent. Det betyder att elektronerna kommer att delas lika mellan atomerna och bindningen kommer inte att ha en polär karaktär.

Dipole Moment

I en polarbindning resulterar den resulterande skillnaden i partiell laddning av varje atom kallas ett dipolmoment. Den negativa partiella laddningen är belägen vid det mer elektronegativa elementet. Den positiva partiella laddningen ligger vid det mindre elektronegativa elementet. Dipolmomentema i de enskilda bindningarna som utgör en molekyl kan ge hela molekylen ett motsvarande netdipolmoment. Medan molekylen sägs vara elektriskt neutral har den fortfarande några attraktiva och repulsiva egenskaper på grund av sitt dipolmoment. Detta kan leda till vissa unika molekylära egenskaper. Vattenmolekylens molekyldipolmoment leder till exempel till vattenets karakteristiskt höga ytspänningar.

Polära bindningar och polära molekyler

I vissa fall är de enskilda bindningarna i en molekyl av polär natur men de molekylen själv är det inte. Detta inträffar när de partiella avgifterna avbryter varandra på grund av jämn styrka och motsatt fysisk orientering. Koldioxidmolekylen består till exempel av två kolsyrabindningar. Elektroegativiteten hos syre är 3,5, och kolens elektronegativitet är 2,5. De har en skillnad på en, vilket innebär att varje kol-syrebindning är polär. I koldioxidmolekylen är atomerna emellertid orienterade linjärt med kolet i mitten. De partiella laddningarna av de två syrgasatomerna avbryter, vilket ger en ickepolär molekyl.