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A água é polar ou não polar?

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A água é uma molécula polar porque o seu oxigênio é fortemente eletronegativo e, como tal, puxa o par de elétrons para si próprio (longe dos dois átomos de hidrogênio), adquirindo assim uma carga ligeiramente negativa.A polaridade de uma molécula depende não apenas dos seus átomos constituintes, mas também da forma como eles estão dispostos ao redor do átomo central, ou seja, a disposição espacial desses átomos. Para entender isso melhor, vamos discutir o assunto com mais detalhes.

O que torna uma molécula polar?

A polaridade de uma molécula está relacionada ao deslocamento de elétrons em uma direção particular. Isso, por sua vez, depende da polaridade dos laços presentes na molécula, pois esses vínculos também contêm elétrons.

Dentro de uma molécula, o átomo com maior poder para atrair elétrons para si mesmo (ou seja, é mais eletronegativo do que o outro átomo) adquirirá uma ligeira carga negativa sobre si mesmo, e a ligação entre os dois átomos se tornará polar.

Diagrama de moléculas de amoníaco

A amônia é uma molécula polar porque tem regiões com ligeiras cargas negativas e positivas.

Em suma, você poderia dizer que a densidade de elétrons de uma ligação polar se acumula em direção a uma extremidade da ligação, o que resulta que esse fim possui uma ligeira carga negativa, enquanto a outra extremidade possui uma ligeira carga positiva. Isso torna uma molécula polar.

Do mesmo modo, se uma molécula não possui regiões de carga positiva e negativa, é considerado não-polar.

No entanto, uma coisa interessante a notar é que quanto maior a diferença de electronegatividade, mais polar será a ligação dentro de uma molécula. Os compostos de carbonilo são polares porque o carbono carbonílico é ligeiramente positivo. Assim, não deve o dióxido de carbono, que contém um carbono positivo e dois oxigénios parcialmente negativos, ser polar?

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Bem, o dióxido de carbono consiste em dois átomos de oxigênio ligados a um átomo de carbono. Os átomos de oxigênio são muito mais eletronegativos do que os átomos de carbono e, como tal, devem manter uma carga parcialmente negativa, enquanto o átomo de carbono deve ser carregado ligeiramente positivamente. No entanto, curiosamente, isso não acontece.

Dê uma olhada na fórmula estrutural do dióxido de carbono:

Consiste em dois átomos de oxigênio igualmente eletronegativos, sim, mas veja como esses átomos estão dispostos em torno do átomo de carbono. Ambos ficam em ângulos perfeitos de 180 graus de carbono. Conseqüentemente, eles puxam a densidade eletrônica do carbono com a mesma força em direções opostas. O resultado líquido é que a densidade de elétrons no átomo de carbono permanece inalterada, o que torna a molécula de dióxido de carbono não polar.

O dióxido de carbono é um ótimo exemplo de como a geometria de uma molécula desempenha um papel crucial para determinar se é polar ou não polar. Agora, vamos dar uma olhada em uma molécula de água:

Por que a água é polar?

A fórmula química da água é H20, o que significa que contém dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Os átomos de hidrogênio só consistem em um elétron em sua concha, enquanto que o átomo de oxigênio possui 6 elétrons de valência.

Observe os 2 pares isolados de elétrons no átomo de oxigênio na água.

Uma vez que o oxigênio tem 6 elétrons em sua concha de valência, ele compartilha um elétron com cada átomo de hidrogênio. Desta forma, fica com 4 elétrons não ligados em seus 2 orbitais. Esses pares de elétrons colados e não unidos se organizam em forma tetraédrica em torno do oxigênio, razão pela qual as duas ligações parecem ter uma forma dobrada.

A geometria tetraédrica da molécula de água.

Agora, ambos os átomos de oxigênio e hidrogênio possuem eletronegatividades diferentes (o valor de electronegatividade do hidrogênio é 2,1, enquanto a eletronegatividade do oxigênio é 3,5); portanto, ambos os títulos são polares. Uma vez que o oxigênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio, a densidade eletrônica se desloca em direção ao oxigênio em ambas as ligações, tornando a região em torno do oxigênio mais negativa do que as áreas ao redor dos dois átomos de hidrogênio.

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É por isso que a molécula de água se torna polar!

Referências:

  1. Sistema da Universidade do Havaí
  2. A Universidade do Arizona, Tucson, Arizona
  3. Universidade de Nova York
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