Vous avez probablement déjà entendu dire que les molécules ont quelque chose appelé polarité. Par exemple, l’eau est une molécule polaire tandis que le dioxyde de carbone est une molécule non polaire. Qu’en est-il du dioxyde de soufre, est-il polaire ou non polaire? Le dioxyde de soufre est considéré comme une molécule polaire.
Que signifie exactement être une molécule pauvre ? De plus, quelles sont les propriétés du dioxyde de soufre qui en font une molécule polaire? Pour le savoir, passons en revue la définition de la polarité et examinons les attributs d’une molécule de dioxyde de soufre.
Qu’Est-Ce Que La Polarité?
Lorsque vous pensez aux pôles, la première chose à laquelle vous pensez peut-être est le pôle sud et le pôle nord de la Terre. Ce sont les zones supérieure et inférieure de la terre. Tout comme la terre, les molécules peuvent avoir des régions polaires, mais ces régions polaires sont de nature positive et négative. Ce sont les extrémités des molécules qui ont une charge négative ou une charge positive, un peu comme une batterie a une extrémité négative et une extrémité positive.
« Rien n’existe sauf les atomes et l’espace vide; tout le reste est opinion. »- Démocrite
Puisque les molécules sont constituées d’atomes, ces atomes sont liés entre eux pour créer des sections qui ont une charge positive globale ou une charge négative globale. Si un atome a des régions distinctes de charge positive et de charge négative – s’il y a à la fois des régions négatives et des régions positives dans la molécule – la molécule est polaire. Si la molécule n’a pas de régions dont la charge diffère, la molécule est considérée comme non polaire.
Exemples de Molécules Polaires Et Non Polaires
Comme exemple de molécule polaire, jetons un coup d’œil à l’eau. L’eau est l’une des molécules polaires les plus célèbres et sa structure est responsable de la nature polaire de la molécule. Les molécules d’eau sont constituées d’un atome d’oxygène qui a une charge légèrement négative et de deux atomes d’hydrogène qui ont de légères charges positives. Cela signifie que l’eau est une molécule polaire.
À titre d’exemple de molécule non polaire, considérons l’éthane – qui est une formule chimique de C2H6. L’une des raisons pour lesquelles l’éthane est une molécule apolaire est que la molécule a une structure symétrique. Les structures symétriques dans les molécules aident la molécule à maintenir une distribution uniforme de l’électronégativité, bien qu’elles ne garantissent pas nécessairement qu’une molécule sera apolaire. Dans le cas de l’éthane cependant, il y a peu ou pas de différence dans les quantités d’électronégativité qui existent entre les atomes de carbone et les atomes d’hydrogène, et peu de différence dans l’électronégativité qui se trouve entre les deux atomes de carbone.
La plupart des éléments alcalins ont une structure similaire à C2H6, et pour cette raison, on dit généralement que les éléments alcalins sont apolaires. La chimie a un concept qui se résume souvent à « comme se dissout comme”. Cela signifie qu’une molécule a une plus grande solubilité lorsqu’elle se trouve dans une substance similaire. Les substances polaires se dissolvent plus facilement lorsqu’elles sont combinées avec d’autres molécules polaires, et les substances non polaires se dissolvent plus facilement lorsqu’elles sont combinées avec d’autres substances non polaires.
Comment Les Régions des Molécules Deviennent Polaires Ou Non Polaires
Les électrons à l’intérieur des molécules sont constamment entraînés. Cela signifie que les électrons à l’intérieur d’une molécule changent toujours de position et que la polarité d’une molécule est influencée par le déplacement d’un ensemble d’électrons. Lorsque les électrons se déplacent dans un sens ou dans l’autre, la molécule acquiert une charge positive ou négative dans la région de cet électron. Ce qui influence le déplacement des électrons, ce sont les liaisons qui existent entre les molécules. Ces liaisons chimiques contiennent également des électrons et peuvent également avoir une polarité.
Si les atomes qui composent une liaison chimique sont différents, alors la liaison entre les deux atomes sera de nature polaire. En effet, lorsque deux atomes différents créent une liaison, les noyaux des atomes respectifs auront des capacités de capture d’électrons différentes et les positions des électrons dans la liaison se déplaceront. Cependant, lorsqu’il y a deux atomes du même type qui composent une liaison, les électrons à l’intérieur de la liaison changeront de position car la quantité de traction de chaque atome est équivalente et les électrons que chaque atome possède resteront là où ils sont.
« Je dois avouer que je suis jaloux du terme atome; car bien qu’il soit très facile de parler d’atomes, il est très difficile de se faire une idée claire de leur nature. »- Michael Faraday
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L’atome qui a la plus grande capacité à tirer des électrons vers lui-même aura un nombre accru d’électrons autour de lui, il aura une charge globale légèrement plus négative et le résultat final est une région de la liaison positive et une partie de la liaison négative, rendant ainsi la liaison de nature polaire. Vous pouvez également envisager cela comme des électrons qui font partie d’une liaison polaire convergeant vers une extrémité de la liaison ou une autre et. De toute façon, il y aura une partie de la liaison qui a une charge légèrement plus positive et une partie de la liaison qui a une charge légèrement négative.
Comment La Structure D’Un Atome Influence Sa Polarité
Bien qu’il soit tentant de conclure que plus une molécule a d’atomes négatifs, plus elle a de chances d’être polaire, ce n’est pas toujours le cas. Comme exemple d’une molécule avec plus de liaisons négatives qui est non polaire, regardez le dioxyde de carbone. Le dioxyde de carbone a une molécule de carbone et deux molécules d’oxygène et les liaisons qui créent la molécule peuvent être représentées de cette manière:
O=C=O
Il faut prendre en compte non seulement le nombre total de liaisons et leur nature positive ou négative mais aussi la structure de la molécule. Dans le cas du dioxyde de carbone, la molécule est de nature symétrique et possède une structure linéaire. Les deux atomes d’oxygène exercent la même quantité d’attraction sur l’atome de carbone au milieu, créant une situation où l’attraction d’un atome d’oxygène est annulée par l’autre et les électrons à l’intérieur de l’atome ne bougent pas du tout. Ainsi, la molécule maintient son équilibre en tant que molécule apolaire.
Pourquoi Le SO2 Est-il Polaire ?
Le dioxyde de soufre est naturellement libéré par l’activité volcanique, et il est également présent dans l’atmosphère en raison de la combustion de combustibles fossiles. Le dioxyde de soufre a une odeur âcre, souvent comparée à l’odeur d’une allumette qui vient d’être allumée. Tout comme pour l’exemple du dioxyde de carbone, vous devez non seulement prendre en compte les types d’atomes d’une molécule de dioxyde de soufre, mais également la structure de la molécule.
Tout d’abord, il est important de savoir que les liaisons oxygène-soufre sont légèrement polaires, du fait que l’oxygène a un potentiel électronégatif plus important que le soufre. Cela signifie que l’oxygène exerce plus d’attraction sur les liaisons covalentes dans le dioxyde de soufre. Cependant, comme discuté précédemment, la structure de la molécule fait également une différence.
Tout comme H2O, le soufre se trouve au milieu de la molécule, avec des liaisons courbées reliant le soufre à l’oxygène. Cela signifie qu’il y a un côté (en haut ou en bas) de la molécule qui a les deux atomes d’oxygène dessus, ce qui lui donne une charge légèrement négative tandis que la partie de la molécule qui a l’atome de soufre a une charge légèrement positive. En conséquence, le SO2 est polaire.
Donc, en substance, le dioxyde de soufre est polaire alors que le dioxyde de carbone est apolaire parce que les mouvements individuels des liaisons dans le dioxyde de carbone s’annulent les uns les autres, mais dans le cas du dioxyde de soufre, la nature angulaire de la molécule signifie qu’il y a un déséquilibre entre les pôles – qu’il a à la fois un côté négatif et positif – et donc la molécule est polaire.
Points clés À Considérer Lors de la Détermination de La Polarité D’une Molécule
Lorsque vous essayez de déterminer la polarité d’une molécule, vous pouvez utiliser un processus en trois étapes pour l’analyser. La première étape consiste à dessiner la structure de Lewis de la molécule, tandis que la deuxième étape consiste à déterminer la géométrie de la molécule, et la dernière étape consiste à déterminer les polarités de liaison de la molécule et à additionner les polarités de liaison.
Dessiner la structure de Lewis signifie dessiner une représentation de la molécule via un diagramme qui indique le nombre d’électrons de valence et de liaisons de la molécule. Après cela, la géométrie de la molécule peut être déterminée avec la Théorie de la Répulsion des paires d’électrons de la Coquille de Valence (Théorie VSEPR), qui stipule que les molécules adopteront une formation géométrique qui maximisera la distance que les électrons ont les uns des autres.
« Moi, un univers d’atomes, un atome dans l’univers. »- Richard P. Feynman
Enfin, vous devez déterminer la force des liaisons et additionner leurs polarités de liaison. Par exemple, dans le dioxyde de carbone, les liaisons carbone-oxygène sont polarisées vers l’oxygène, qui est plus électronégatif, et comme les deux liaisons ont la même magnitude, leur somme est nulle et la molécule est classée comme non polaire.
Dans le cas du dioxyde de soufre, la molécule est inclinée et possède une différence d’électronégativité, l’attraction du soufre étant inférieure à celle de l’oxygène. Par conséquent, il y a un moment dipolaire permanent. Le moment dipolaire est le résultat de la distribution inégale des charges négatives et positives.