O que é polaridade?
Polaridade é um termo usado em eletricidade, magnetismo e sinalização eletrônica. Em química, a polaridade explica a formação de ligações entre os átomos devido ao compartilhamento de elétrons. Moléculas polares surgem quando um dos átomos exerce uma força atrativa mais forte sobre os elétrons na ligação. Com efeito, os átomos são mais atraídos para esse átomo do que o outro átomo, o que leva a um ligeiro desequilíbrio de carga.
Como se determina a polaridade?
A determinação da polaridade é feita através de um conceito conhecido como eletronegatividade. A eletronegatividade é uma maneira de expressar a tendência de um átomo de atrair elétrons em uma ligação química. Calcula-se obtendo a diferença nas negatividades eletrônicas dos átomos em questão. Se a diferença estiver entre 0.4 e 1.7, a ligação será descrita como polar. Se a diferença estiver abaixo de 0.4, então a ligação é um covalente não polar. O significado disso é que haverá compartilhamento igual dos elétrons entre os átomos. Pelo contrário, se a diferença estiver acima de 1.7, então a ligação contém um caractere iônico.
A água é polar ou não polar?
A água é uma molécula polar, pois tem um compartilhamento desigual de elétrons. A água é quimicamente escrita como H2O significa que consiste em átomos de hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio é o número um na Tabela Periódica, enquanto o oxigênio é o número 14. Como resultado, a configuração de oxigênio é 2.8.4, enquanto a de hidrogênio é 1. Quando dois átomos de hidrogênio se combinam com um átomo de oxigênio, dois dos quatro elétrons em oxigênio formam a ligação forte na água. O efeito resultante é que há um compartilhamento desigual de elétrons, já que dois elétrons permanecem sem uso. A extremidade de hidrogênio torna-se parcialmente positiva enquanto a extremidade de oxigênio é parcialmente negativa. Além disso, o átomo de oxigênio tem uma força atrativa mais forte, portanto, atraindo mais átomos para ele. Subsequentemente, surge um desequilíbrio de carga dentro da molécula. Além da água, o fluoreto de hidrogênio é também uma molécula polar.
Ao contrário da água, as moléculas não-polares surgem em dois casos. Primeiro, pode ser devido ao compartilhamento igual de elétrons entre os átomos. Em segundo lugar, poderia ser devido ao arranjo simétrico de ligações polares em uma molécula mais complexa, como o trifluoreto de boro (BF3). Um fato importante que é preciso observar é que nem toda molécula com ligações polares é uma molécula polar. Um exemplo desse cenário é o dióxido de carbono (CO2). O dióxido de carbono não forma um molecular não polar, uma vez que sua geometria é linear. Os dois momentos de dipolo se anulam mutuamente, levando a um momento de dipolo molecular. Exemplos de compostos não polares são óleo e gasolina.
Por que a polaridade da água é importante?
A polaridade da água torna a água uma substância especial porque contribui para algumas das características únicas da água. As características únicas incluem sua densidade, sua capacidade de dissolver substâncias e sua posse de fortes ligações que mantêm as moléculas firmemente juntas. Essas características da água permitem que ela desempenhe sua função básica de sustentar a vida.
Habilidade da Água em Dissolver Substâncias
Como a água tem íons carregados positivamente e carregados negativamente, ela pode dissolver as substâncias. Por exemplo, o sal que é quimicamente chamado de cloreto de sódio, muitas vezes se dissolve na água. O que acontece é que as extremidades carregadas positivamente das moléculas de água atraem os íons cloreto carregados negativamente. Por outro lado, as extremidades carregadas negativamente atraem os iões positivos de sódio carregados positivamente. A submersão do sal na água leva à separação dos íons Cloreto de Sódio pelas moléculas de água. Por isso, o sal se dissolve na água.
Densidade da Água Quando Congelada
A densidade do gelo é normalmente menor que a da água, resultando em gelo flutuando na água. A razão para isto é que as moléculas de água da água congelada estão mais afastadas, mas firmemente mantidas uma na outra pela ligação de hidrogênio. Portanto, as temperaturas de resfriamento levam ao aumento da densidade da água, mas apenas até quatro graus Celsius. Depois disso, a densidade diminui e quando atinge zero graus ou abaixo, é mais leve que a água. O gelo pode então flutuar na água, apoiando assim a vida marinha.
Obrigações Fortes na Água
Os fortes laços que mantêm as moléculas de água juntas contribuem para suas características físicas únicas. As moléculas retidas resultam em pontos de ebulição e fusão muito elevados da água.
