هل الماء قطبي أم غير قطبي؟تتعدد الخواص الكيميائية والفيزيائية لمركب الماء، وهو أساس الحياة البشرية والحيوانية والنباتية. بدونها، ستكون الحياة مستحيلة على سطح الأرض. يقدم موقع محمود حسونة مقدمة عن القطبية والجزيئات القطبية وغير القطبية، والفرق بين الجزيئات القطبية وغير القطبية وأبرز الأمثلة على كل منها، بالإضافة إلى نظرية القطبية ؛
ماذا تعني القطبية؟
إنها العملية التي يتم فيها فصل الشحنات الكهربائية في جزيء واحد، مما يؤدي إلى اكتسابها لعزم ثنائي القطب أو متعدد الأقطاب، بحيث تؤدي كل من القوى بين الروابط القطبية والروابط الهيدروجينية إلى الترابط بين الجزيئات القطبية، حيث تعتمد القطبية على الاختلاف في الكهربية للذرات التي يتكون منها هذا الجزيء. ويشير إلى أن القطبية الكهربائية تؤثر على العديد من الخصائص مثل التوتر السطحي والذوبان ونقطة الغليان ونقطة الانصهار
هل الماء قطبي أم غير قطبي؟
نعم، الماء مركب قطبي. وتتكون من ذرة هيدروجين واثنين من ذرات الأكسجين مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية وروابط قطبية بحيث تحتوي ذرة الأكسجين على إلكترونات أعلى من تلك الموجودة في ذرة الهيدروجين، وبالتالي تجذبهم نحوها، ويرتبطون ببعضهم البعض بواسطة غير- روابط قطبية.
الفرق بين المواد القطبية وغير القطبية
يساهم ترتيب الذرات والشحنة الكهربائية في بعض الجزيئات في تحديد ما إذا كان الجزيء قطبيًا أم غير قطبي ؛ نظرًا لأنه من المهم معرفة ما إذا كانت المركبات قطبية أم لا، عند الخلط، فمن الممكن أو أن المركب القطبي سوف يختلط مع المركب القطبي، ولكن لا يمكن للمركب غير القطبي الاختلاط بالمركب القطبي، مثل هذا هو الحال في الماء والميثان، والتي يصعب مزجها. الماء قطبي بسبب عدم وجود توازن في توزيع الإلكترونات بين الهيدروجين والأكسجين ؛ بينما يتكون الهيدروجين من إلكترون واحد حر، بينما يتكون الأكسجين من إلكترونين والميثان غير قطبي بسبب تساوي إلكترونات الكربون مع إلكترونات الهيدروجين.
نظرية القطبية
تسحب الذرات الكهربية العالية الإلكترونات من الذرات ذات القدرة الكهربية الأقل، لذلك هناك ترابط بين هذه الذرات مع روابط إما قطبية أو غير قطبية. وهكذا، فإن الذرة ذات القدرة الكهربية العالية تجذب الإلكترون، ويمكن تحديد نوع الروابط بين الذرات عن طريق حساب فرق الكهربية.
الجزيئات القطبية
يمكن وصف الجزيئات القطبية بأنها تلك الجزيئات التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة روابط قطبية. وتجدر الإشارة إلى أن هذا التعميم هو أمر نسبي في معظم الحالات، حيث تنجذب الإلكترونات ذات القدرة الكهربية الأعلى إلى الذرات ذات الإلكترونات الكهربية المنخفضة، مما ينتج عنه جزيئات قطبية.
أمثلة على الجزيئات القطبية
هناك العديد من الأمثلة الشائعة للجزيئات القطبية، بما في ذلك ما يلي:
- يتكون السكروز من جزيء الفركتوز مع جزيء الجلوكوز المرتبط بروابط قطبية.
- فلوريد الهيدروجين مركب فيه روابط الهيدروجين بالفلورايد، مع روابط قطبية تميل نحو ذرة الفلور.
- مركب الأوزون الذي تشارك فيه الذرة المركزية إلكتروناتها مع ذرتين أخريين.
الجزيئات غير القطبيةيختلف هذا النوع من الجزيئات عن الجزيئات القطبية غير المتكافئة كهربائيًا. يتشكل هذا النوع من الجزيئات عندما يكون هناك تقاسم متساوٍ للإلكترونات بين الذرات أو بسبب الترتيب المتماثل للروابط القطبية بحيث يكون كل رابطين متكافئين كهربائيًا مع بعضهما البعض، والفرق في الشحنات الكهربائية بينهما يساوي صفرًا.
أمثلة على الجزيئات غير القطبية
ترتبط العديد من الجزيئات ببعضها البعض بواسطة روابط غير قطبية. ومن أبرز الأمثلة على هذا النوع من الجزيئات:
- الدهون والزيوت والبنزين ومعظم المركبات الأخرى قابلة للذوبان في الماء.
- مركب ميثان يتم فيه توزيع الروابط الهيدروجينية الأربعة على ذرة الكربون.
- ثلاثي فلوريد البورون مركب يتكون من ثلاث روابط قطبية تشكل جزيء غير قطبي