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.
Plus l'atome est électronégatif, et plus les électrons sont attirés. On définit une échelle d'électronégativité notée χ. La liaison est dite peu polarisée si la différence d'électronégativité est inférieure ou égale à 0,4.
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.
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.
Une molécule est polaire si elle possède des liaisons polarisées et si les positions moyennes des charges électriques partielles positives et négatives ne sont pas confondues. Si l'une des deux conditions n'est pas réalisée, la molécule est apolaire.
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.
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.
L'atome d'azote \ce{N} étant davantage électronégatif que l'atome d'hydrogène \ce{H}, les liaisons \ce{N-H} sont polarisées.
Représenter, le cas échéant, les charges partielles
Le cas échéant, on représente les charges partielles positives et négatives portées par les atomes engagés dans une liaison polarisée : L'atome le plus électronégatif attirant le doublet électronique liant vers lui porte une charge partielle négative notée \delta^-.
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+.
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.
CCl4, ou le tétrachlorure de carbone, ne contient que des liaisons polarisées. La molécule, cependant, est apolaire car sa géométrie est symétrique. Ces quatre liaisons carbone-chlore équivalentes génèrent quatre moments dipolaires. Ces moments dipolaires s'annulent et la molécule n'a aucune polarité globale.
La molécule d'eau H2O est polaire. La molécule de dichlore Cl2 est apolaire. La molécule de dioxygène O2 est apolaire.
si la différence d'électronégativité est comprise dans l'intervalle 0 – 0,4 alors la liaison est considérée comme non polarisée. si la différence d'électronégativité est supérieure à 1,7 on peut considérer que la liaison est ionique.
Le barycentre des charges partielles négatives est centré au niveau de l'atome d'oxygène, et le barycentre des charges partielles positives au niveau de l'atome de carbone. Les deux barycentres étant distincts, l'acétone est un solvant polaire.
Les deux barycentres étant distincts, l'éthanol est un solvant polaire. Dans la molécule d'acétone, l'atome C porte une charge partielle δ+ et O une charge partielle δ–.
BF3 est un acide de lewis et est non-polaire. NF3 et PF3 sont des bases de Brönsted et de Lewis.
Le chlorure d'hydrogène est donc une molécule polaire. Elle est très soluble dans l'eau et dans les solvants polaires.
a) Les molécules non-polaires
- Les molécules constituées des atomes identiques ou de même électronégativité sont non-polaires et possèdent des liaisons non-polaires, par exemple, des molécules de H2, Cℓ2, F2, O2, S8, P4, N2…
Les molécules de dioxyde de carbone sont non polaires car elles sont très symétriques. Elles ont deux moments dipolaires électriques, mais ces moments dipolaires s'annulent complètement. La figure montre également que les molécules d'eau sont polaires.
La molécule de H2S n'ayant pas une géométrie linéaire, le barycentre des charges partielles positives (situé en G) n'est pas confondu avec celui des charges négatives (sur S). H2S est donc une molécule polaire. 3. H2S est un composé polaire, il se dissout donc dans un solvant polaire comme l'eau.
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). et d'autre part, elle est coudée.
l'ammoniac, NH3, est constitué d'un atome d'azote et des trois atomes d'hydrogène liés par des liaisons N-H faiblement polarisée (l'atome d'azote étant légèrement plus électronégatif que l'hydrogène).
Plus la différence d'électronégativité est grande, plus la liaison est polaire. Le méthane est donc une molécule non polaire. Le tétrachlorométhane est une molécule non polaire.
➡️ Le cyclohexane est aussi un solvant apolaire car il ne possède pas de liaisons polarisées tout comme, le pentane et le benzène.