راه سریع تشخیص مولکول قطبی

پیوند رابطه ی بین دو اتم می باشد، درصورتیکه کل مولکول از یک یا چند پیوند بین اتمها تشکیل شده است.
مولکولها و نیز پیوندهای بین اتم ها یا قطبی هستند یا غیر قطبی. پیوند قطبی پیوندی است که بین دو اتم مختلف برقرار است، در اینصورت پیوند دارای یک قطب مثبت و یک قطب منفی می باشد، درصورتیکه مولکول قطبی تنها دارای توزیع غیر یکنواخت بار بوده و سر مثبت و منفی ندارد. برای بررسی این دو دسته مولکولها، مولکولها را به دو دسته دو اتمی و مولکولهای چند اتمی تقسیم بندی می کنیم:

الف) مولکولهای دو اتمی: در این مولکولها چنانچه دو اتم تشکیل دهنده مولکول جور هسته باشند، پیوند ناقطبی بوده و درنتیجه کل مولکول ناقطبی می شود، مانند CL-CL.
اما چنانچه دو اتم تشکیل دهنده مولکول ناجور هسته باشند (و اختلاف الکترونگاتیوی آنها بین 4/0 تا 7/1 باشد) پیوند بین آن دو قطبی بوده (یعنی یک سر پیوند دارای احتمال حضور الکترون بیشتری است) و درنتیجه کل مولکول قطبی خواهد بود، مانند H-CL. در مولکول HCL اتم کلر دارای الکترونگاتیوی بیشتری می باشد، درنتیجه الکترونهای پیوندی را با قدرت بیشتری به سمت خود می کشد و درنتیجه دارای قطب منفی می شود و هیدروژن که حضور الکترونها در اطرافش کمتر است، دارای قطب مثبت می شود.

اما مولکولهای چند اتمی:
در این مولکولها علاوه بر قطبی یا ناقطبی بودن پیوندها، شکل هندسی مولکولها نیز در تعیین قطبی یا ناقطبی بودن مولکول دخالت دارند. درواقع می توان گفت که در مولکول، ساختار و شکل فضایی مولکول مهمتر از قطبی بودن تک تک پیوندها می باشد. به عنوان مثال، مولکول BECL2 را در نظر بگیرید که دارای ساختار خطیCL-BE-CL می باشد. در این مولکول تک تک پیوندها BE-CL قطبی می باشد، اما کل مولکول ناقطبی است، زیرا دو اتم کلر در دو طرف مولکول به یک اندازه الکترونها را به طرف خود می کشند و مولکول دارای ساختار متقارن است. 

به طور کلی برای تشخیص قطبی بودن یا نیودن مولکولهای چند اتمی، هر پیوند را به منزله ی یک طناب در نظر بگیرید که اتم انتهایی دارد با آن طناب، اتم مرکزی را به سمت خود می کشد، چنانچه درنهایت اتم مرکزی جابجا شد، مولکول قطبی می باشد و چنانچه درنهایت اتم مرکزی جابجا نشد، مولکول ناقطبی می باشد، به عنوان مثال همین مولکول CL-BE-CL را درنظر بگیرید، دو اتم کلر داری قدرت مساوی هستند و اتم مرکزی را می کشند، درنتیجه اتم مرکزی ثابت باقی می ماند.
 

اما مولکول آب را درنظر بگیرید که داری ساختار خمیده است و دو اتم هیدروژن در یک طرف مولکول قرار دارند، چون دو اتم هیدروژن اتم اکسیژن را به سمت خود می کشند ، اتم اکسیژن جابجا می شود و بنابراین مولکول قطبی خواهد بود.

به عنوان مثال دیگر:
اوزون علیرغم تشکیل شدن از سه اتم یکسان اکسیژن O قطبی می باشد.

علت قطبی بودن مولکول اوزون به ساختار آن و شکل فضایی آن مربوط می شود. می دانید که مولکولهای خنثی نیز می توانند قطبی باشند و علیرغم خنثی بودن کل مولکول، اما تجمع الکترونها در قسمتی از مولکول بیشتر باشد و درنتیجه آن قسمت از مولکول منفی و سمت دیگر مثبت شود.

- حال پس از رسم مولکول O3 می بینیم که در این مولکول سه پیوند وجود دارد: O=O-O . درست است که همه ی اتم ها اکسیژن هستند و به نظر می رسد که مولکول نباید قطبی باشد اما قطبی بودن به دلیل شکل هندسی مولکول می باشد. شکل مولکول اوزون به این صورت خطی نمی باشد و من در اینجا نتوانستم شکل خمیده ی آن را رسم کنم. ، بلکه یک زوج الکترون ناپیوندی روی اکسیژن وسط وجود دارد که به علت تحرک زیاد، سبب می شود دو پیوند به یکدیگر نزدیک شده و با یکدیگر زاویه ی 117 درجه را تشکیل دهند. بنابراین وقتی اتم مرکزی را در راستای پیوندهایش بکشیم، اتم مرکزی به سمت پایین می آید و بنابراین مولکول قطبی است و در میدان الکتریکی تغییر جهت می دهد.

:: موضوعات مرتبط: شیمی صنایع غذایی