Differenza principale: molecole polari e non polari

Atomi di elementi diversi o uguali si uniscono per formare molecole. Il legame che si forma condividendo una coppia di elettroni tra due atomi è chiamato “legame covalente”. Atomi diversi mostrano attrazione per gli elettroni in vari gradi. La loro capacità di attirare gli elettroni verso di loro è chiamata elettronegatività. Atomi come F, Cl, O mostrano una maggiore elettronegatività rispetto ad atomi come C, P, S. Quando due atomi con una differenza di elettronegatività di 0,4 < sono legati, si formano molecole polari. Se la differenza di elettronegatività tra gli atomi è <0,4 la molecola diventa non polare. Il differenza principale tra molecole polari e non polari è il momento di dipolo netto. Il momento di dipolo netto si forma sugli atomi delle molecole polari, ma non sulle molecole non polari.

Questo articolo spiega,

1. Cosa sono le molecole polari? - Definizione, formazione, proprietà, esempi

2. Cosa sono le molecole non polari? - Definizione, formazione, proprietà, esempi

3. Qual è la differenza tra molecole polari e non polari?

Cosa sono le molecole polari?

Le molecole polari si formano come risultato di atomi elettronegativi o per disposizione asimmetrica di legami non polari e coppie solitarie di elettroni sulla stessa molecola. Gli esempi che seguono spiegheranno i due fenomeni in maniera più elaborata.

Molecola d'acqua:

Le elettronegatività di H e O sono rispettivamente 2,20 e 3,44. La differenza di valori è 1,24 e soddisfa i criteri principali per la formazione di un legame polare. Gli elettroni sono attratti maggiormente verso l'atomo di O che ha un'elettronegatività relativamente maggiore. C'è un dipolo netto sulla molecola come risultato. Si dice che O sia leggermente negativo (δ-), mentre gli atomi di H sono leggermente positivi (δ+).

Nel determinare la polarità di una molecola, anche la forma della molecola gioca un ruolo importante. Comprendiamo meglio questo scenario considerando la molecola di anidride carbonica.

C è un atomo meno elettronegativo di O (2,55 e 3,44) e soddisfa il requisito della differenza di elettronegatività di 0,4. Tuttavia, a causa della forma della molecola, i momenti di dipolo su entrambi i legami CO sono in direzioni opposte, annullandosi a vicenda. Quindi, il momento di dipolo netto è zero.

Le molecole polari, quando insieme, vengono attratte l'una dall'altra tramite le cariche opposte sui loro atomi. Queste forze sono più forti delle forze tra molecole non polari ma meno forti delle forze ioniche.

Gli atomi di H caricati positivamente formano legami idrogeno con atomi di O caricati negativamente. Se gli atomi di H sono coinvolti nella formazione di tali attrazioni sono chiamati legami idrogeno, le forze intermolecolari formate senza alcun coinvolgimento di atomi di idrogeno sono chiamate forze dipolo-dipolo. Le molecole polari si dissolvono solo in solventi polari poiché non possono formare attrazioni con solventi non polari.

I composti polari mostrano punti di fusione e punti di ebollizione più elevati rispetto ai composti non polari con masse molecolari simili. L'energia dovrebbe essere fornita per rompere i legami intermolecolari. Quindi, i punti di fusione e di ebollizione sono alti. Ciò si traduce in una bassa pressione di vapore e la velocità di evaporazione è inferiore a quella delle molecole non polari. Inoltre, le molecole polari mostrano una maggiore tensione superficiale.

Cosa sono le molecole non polari?

A differenza di una molecola polare, non c'è carica negativa o positiva sulle molecole non polari. Questo perché i due atomi hanno attrazioni simili verso gli elettroni che condividono. La differenza di elettronegatività tra i due atomi è <0.4. Pertanto, la coppia di elettroni è distribuita uniformemente tra gli atomi. Per lo più i gas biatomici dello stesso elemento sono molecole non polari. Es: – O₂, N₂, Cl₂ ecc. Le molecole di idrocarburi come metano, pentano ed esano sono molecole non polari.

Va notato che le molecole non polari possono esibire forze di dispersione di Londra che sono indotte dalla distribuzione asimmetrica degli elettroni. Questa è una forza spontanea e temporanea ed è la più debole di tutte le forze intermolecolari. Queste forze di Londra sono sufficienti per dissolvere molecole non polari in solventi non polari. Tuttavia, poiché queste forze sono più deboli delle forze del dipolo polare, se le molecole non polari vengono disciolte in solventi polari non si mescolano. Si formerà invece un sistema eterogeneo. Il processo di dissoluzione in questo caso non è energeticamente favorito.

Rispetto alle molecole polari della stessa massa molecolare, le molecole non polari hanno punti di fusione e punti di ebollizione più bassi a causa della mancanza di forti forze intermolecolari. Inoltre, poiché le molecole possono essere facilmente evaporate, i composti non polari mostrano elevate pressioni di vapore. Pertanto, la maggior parte delle molecole non polari forma composti volatili.

Es: – Pentano, Esano

Differenza tra molecole polari e non polari

Dipolo netto

Molecole polari: Il dipolo netto è presente a causa delle differenze di elettronegatività degli atomi partecipanti o della disposizione asimmetrica della molecola.

Molecole non polari: Il dipolo netto non è presente poiché sono coinvolti atomi con elettronegatività simile o a causa della disposizione simmetrica.

Differenza di elettronegatività

Molecole polari: La differenza di elettronegatività tra gli atomi è <0.4.

Molecole non polari: La differenza di elettronegatività tra gli atomi è >0.4.

Forze molecolari

Molecole polari: Le forze molecolari sono piuttosto forti e formano legami H o legami dipolo-dipolo.

Molecole non polari: Le forze molecolari sono le più deboli disponibili; forma le forze disperse di Londra.

Proprietà fisiche

Molecole polari: Le molecole polari hanno un alto punto di ebollizione, punto di fusione, bassa pressione di vapore e alta tensione superficiale.

Molecole non polari: Le molecole non polari hanno un basso punto di ebollizione, punto di fusione, alta pressione di vapore e bassa tensione superficiale.

Esempi

Molecole polari: Gli esempi includono Acqua, HF e CHF_3.

Molecole non polari: Gli esempi includono pentano, esano e anidride carbonica.

Riferimento:

"Molecola - Formazione". Atomi, molecole, sostanze e tipi - Articoli JRank. N.p., n.d. Ragnatela. 02 febbraio 2017. "Soluzioni per il trattamento delle acque". LENNTECH. N.p., n.d. Ragnatela. 02 febbraio 2017. "molecole polari vs non polari: cosa devi sapere". Blog Udemy. N.p., n.d. Ragnatela. 02 feb. 2017. “Quali sono le proprietà delle molecole non polari? | socratico». Socratic.org. N.p., n.d. Ragnatela. 02 febbraio 2017. "Forze di dispersione di Londra". Forze di dispersione di Londra. N.p., n.d. Ragnatela. 02 feb. 2017. "Non polare dissolve Non polare?" Forum chimici. N.p., n.d. Ragnatela. 02 febbraio 2017. Immagine per gentile concessione: "Figura 02 01 11" di CNX OpenStax (CC BY 4.0) tramite Commons Wikimedia