Une liaison est polarisée si les deux atomes liés possèdent une électronégativité différente. L'atome le plus électronégatif (celui qui possède l'électronégativité la plus grande) attire davantage les deux électrons du doublet liant (ceux qui constituent la liaison covalente) que l'atome le moins électronégatif.
Une liaison est polarisée si les atomes qui y sont engagés ont des électronégativités différentes.
Une liaison covalente est polaire, si la différence des électronégativités des deux atomes formant la liaison n'est pas nulle . L'atome le plus électronégatif d'une liaison polaire attire plutôt vers lui les électrons de la liaison covalente.
Exemple : Dans la liaison O–H, O est plus électronégatif que H (χ(O) > χ(H)). O est donc porteur d'une charge partielle négative δ– et H d'une charge partielle positive δ+. La liaison O–H est polarisée et notée Oδ––Hδ+.
Tout atome ou molécule est polarisable c'est-à-dire que son nuage électronique se déforme suite à la présence d'un champ électrique. Ce champ électrique est créé par le dipôle permanent de la molécule polaire qui induit un dipôle au niveau de l'autre molécule.
Rappeler la condition à respecter pour qu'une liaison soit considérée comme polarisée. On rappelle qu'une liaison est considérée polarisée si la différence d'électronégativité entre les deux atomes engagés dans la liaison est comprise entre 0,4 et 2,0 environ.
Définition. Une molécule est polaire si les positions moyennes des charges partielles positives et négatives ne sont pas confondues. Une molécule est apolaire (non polaire) dans le cas contraire. La géométrie de la molécule aura donc une importance dans la polarité des molécules.
Conclure. On conclut : Si aucune des liaisons n'est polarisée ou si les barycentres des charges partielles sont confondus, la molécule est apolaire. Sinon, la molécule est polaire.
si le barycentre des charges positives et celui des charges négatives coïncident, la répartition des charges est symétrique dans la molécule et celle-ci est qualifiée d'apolaire ; en revanche, si les deux barycentres ne coïncident pas, il y a dans la molécule deux pôles distincts, de charges opposées.
Le chlorure d'hydrogène est donc une molécule polaire. Elle est très soluble dans l'eau et dans les solvants polaires.
La molécule d'eau H2O est une molécule polaire car : • d'une part, elle comporte des liaisons covalentes polaires O - H. De ce fait, l'atome Oxygène O est porteur de 2 charges partielles négatives -2δ et les deux atomes Hydrogène H, porteurs d'une charge partielle +δ chacun (figure 1).
Les atomes de carbone et d'hydrogène dans une molécule de méthane, CH4, diffèrent légèrement par leurs électronégativité. Il n'est pas considéré comme une molécule polaire. La différence d'électronégativité est très petite. Quatre dipôles très faibles sont donc créés.
Certaines molécules ont également des extrémités positives et négatives, et lorsque c’est le cas, nous les appelons polaires. Si ce n’est pas le cas, nous les appelons non polaires . Les éléments polaires peuvent s'attirer et se repousser (des charges opposées s'attirent, des charges semblables se repoussent). Les deux aimants de l’image ci-dessus s’attireront car leurs pôles opposés sont proches.
Cas de la molécule de dioxyde de carbone CO
Comme la molécule de dioxyde de carbone est linéaire, le moment dipolaire résultant est nul : le barycentre (le milieu) des charges positives est confondu avec le barycentre des charges négatives. La molécule de dioxyde de carbone est une molécule apolaire.
La liaison hydrogène ou pont hydrogène est une force intermoléculaire ou intramoléculaire impliquant un atome d'hydrogène et un atome électronégatif comme l'oxygène, l'azote et le fluor.
Orientez les lunettes vers une lumière vive, artificielle ou naturelle. Faites pivoter les lentilles inconnues d'un côté à l'autre de 60 degrés et maintenez les lentilles polarisées en place. Regardez à travers la section qui se chevauche, et si cela rend les choses plus sombres, elles sont toutes les deux polarisées , mais s'il n'y a pas de différence, la paire inconnue n'est pas polarisée.
L'huile est apolaire (ou non polaire). À la différence de l'eau, les extrémités de sa molécule n'ont pas des charges opposées. Les différences de polarité expliquent bon nombre d'interactions chimiques. Règle générale, les composés se mélangent s'ils sont similaires et se séparent s'ils sont opposés.
Un solvant est polaire si la molécule qui le compose est polaire et il est apolaire si la molécule qui le compose est apolaire. Un solvant polaire est un bon solvant pour les solides ioniques et les solides moléculaires polaires. Un solvant apolaire est un bon solvant pour les solides moléculaires apolaires.
Par exemple, la molécule de AlCl3(trichlorure d'aluminium) est non polaire car les 3 atomes de chlore sont répartis symétriquement sous forme d'un triangle plat autour de l'atome d'aluminium, bien que la différence d'électronégativité entre chlore et aluminium (environ 1.4-1.6) soit polaire ou en tout cas polarisée.
L'éthylène, le benzène et le dioxyde de carbone font partie des molécules non polaires.
Exemples de molécules polaires et non polaires
En général, les molécules en forme de pyramide et en forme de V sont dites polaires . Alors que les molécules linéaires seraient de nature non polaire. On dit que l’eau est une molécule polaire en raison de la différence d’électronégativité entre l’atome d’oxygène et l’atome d’hydrogène.
L'eau (H2O) est polaire, l'ammoniac (NH3) est polaire, le dioxyde de soufre (SO2) est polaire, le sulfure d'hydrogène (H2S) est polaire.
La polarisation liée à la diffusion peut se comprendre comme la conséquence de la vibration des nuages électroniques des atomes impliqués dans la diffusion. L'onde plane sinusoïdale oscille à la fréquence et dans la direction de vibration du champ électrique incident.
Une molécule apolaire :
Le trifluorure de Bore est apolaire car l'arrangement planaire trigonal de trois liaisons polaires à 120 ° de la molécule ne donne pas de dipôle global. Ce composé chimique de formule BF3 est un gaz toxique, piquant et incolore, qui forme des fumées blanches dans l'air humide.
La polarisation est la distorsion du nuage électronique d'un ion chargé négativement par un ion chargé positivement . La molécule a un moment dipolaire en raison de la polarisation.