¿Qué es la polaridad?
Polaridad es un término utilizado en electricidad, magnetismo y señalización electrónica. En química, la polaridad explica la formación de enlaces entre átomos debido al intercambio de electrones. Las moléculas polares surgen cuando uno de los átomos ejerce una fuerza de atracción más fuerte sobre los electrones en el enlace. En efecto, los átomos se sienten más atraídos hacia ese átomo que hacia el otro átomo, lo que conduce a un ligero desequilibrio de carga.
¿Cómo se determina la polaridad?
La determinación de la polaridad se realiza a través de un concepto conocido como electronegatividad. La electronegatividad es una forma de expresar la tendencia de un átomo a atraer electrones en un enlace químico. Se calcula obteniendo la diferencia en las negatividades de los electrones de los átomos en cuestión. Si la diferencia está entre 0,4 y 1,7, el enlace se describe como polar. Si la diferencia es inferior a 0,4, el enlace es un covalente no polar. El significado de esto es que habrá un reparto equitativo de los electrones entre los átomos. Por el contrario, si la diferencia es superior a 1,7, entonces el enlace contiene un carácter iónico.
¿El agua es polar o no polar?
El agua es una molécula polar ya que tiene una distribución desigual de electrones. El agua se escribe químicamente como H 2O significa que consiste en átomos de hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno es el número uno en la tabla periódica, mientras que el oxígeno es el número 14. Como resultado, la configuración del oxígeno es 2.8.4 mientras que la del hidrógeno es 1. Cuando dos átomos de hidrógeno se combinan con un átomo de oxígeno, dos de los cuatro electrones en oxígeno forman el enlace fuerte en el agua. El efecto resultante es que hay una distribución desigual de electrones ya que quedan dos electrones sin usar. El extremo del hidrógeno se vuelve parcialmente positivo mientras que el extremo del oxígeno es parcialmente negativo. Además, el átomo de oxígeno tiene una fuerza de atracción más fuerte, por lo que atrae más átomos hacia él. Posteriormente, surge un desequilibrio de carga dentro de la molécula. Además del agua, el fluoruro de hidrógeno también es una molécula polar.
A diferencia del agua, las moléculas no polares surgen en dos casos. En primer lugar, podría deberse al reparto equitativo de electrones entre los átomos. En segundo lugar, podría deberse a la disposición simétrica de los enlaces polares en una molécula más compleja como el trifluoruro de boro (BF 3 ). Un hecho importante que hay que tener en cuenta es que no todas las moléculas con enlaces polares son moléculas polares. Un ejemplo de este escenario es el dióxido de carbono (CO 2 ). El dióxido de carbono no forma una molécula no polar ya que su geometría es lineal. Los dos momentos dipolares se cancelan entre sí, lo que lleva a que no haya un momento dipolar molecular neto. Ejemplos de compuestos no polares son el aceite y la gasolina.
¿Por qué es importante la polaridad del agua?
La polaridad del agua hace que el agua sea una sustancia especial porque contribuye a algunas de sus características únicas. Las características únicas incluyen su densidad, su capacidad para disolver sustancias y su posesión de fuertes enlaces que mantienen las moléculas firmemente unidas. Estas características del agua le permiten realizar su función básica de sustentar la vida.
Capacidad del agua para disolver sustancias
Dado que el agua tiene iones cargados tanto positiva como negativamente, puede disolver sustancias. Por ejemplo, la sal que químicamente se llama cloruro de sodio a menudo se disuelve en agua. Lo que sucede es que los extremos cargados positivamente de las moléculas de agua atraen los iones de cloruro cargados negativamente. Por otro lado, los extremos cargados negativamente atraen los iones de sodio positivos cargados positivamente. Sumergir la sal en agua conduce a la separación de los iones de cloruro de sodio por las moléculas de agua. Por lo tanto, la sal se disuelve en agua.
Densidad del agua cuando se congela
La densidad del hielo es normalmente menor que la del agua, lo que hace que el hielo flote en el agua. La razón de esto es que las moléculas de agua del agua congelada están más separadas pero firmemente unidas entre sí por el enlace de hidrógeno. Por lo tanto, las temperaturas de enfriamiento conducen al aumento de la densidad del agua, pero solo hasta cuatro grados centígrados. Después de eso, la densidad disminuye y cuando llega a cero grados o menos, es más ligera que el agua. Entonces, el hielo puede flotar en el agua, apoyando así la vida marina.
Fuertes enlaces en el agua
Los fuertes enlaces que mantienen unidas las moléculas de agua contribuyen a sus características físicas únicas. Las moléculas estrechamente unidas dan como resultado puntos de ebullición y fusión muy altos del agua.