L’H2O è polare o non polare?

L’acqua o H2O è una sostanza composta dagli elementi chimici idrogeno e ossigeno e può essere trovata negli stati gassoso, liquido e solido della materia. È disponibile in abbondanza come elemento essenziale presente in molti composti. Una domanda comune che sorge tra gli studenti è se H2O (acqua) è polare o non polare. Quindi, risponderò a questa domanda in dettaglio in questo articolo.

Quindi, H2O è polare o non polare? Sì, l’acqua (H2O) è polare. Ciò è dovuto alla forma piegata della molecola d’acqua a causa della quale c’è una distribuzione disuguale della carica sugli atomi di idrogeno e ossigeno coinvolti nella molecola d’acqua. Pertanto, la molecola d’acqua possiede un momento di dipolo netto.

Essendo un composto liquido insapore e inodore a temperatura ambiente, l’acqua ha la proprietà speciale di sciogliere molte altre sostanze come un solvente versatile essenziale per gli esseri viventi nel mondo.

Le soluzioni acquose sono state vitali nell’origine della civiltà poiché tutti gli organismi viventi dipendono da soluzioni acquose come il sangue e i succhi digestivi, per i processi biologici.

L’acqua in piccole quantità sembra incolore ma si dice che possieda intrinsecamente un colore blu quando è esposta a un leggero assorbimento della luce a lunghezza d’onda rossa.

Essendo una molecola polare, l’acqua può avere proprietà fisiche uniche come alti punti di ebollizione, capacità termica specifica, tensione superficiale e capacità solvente.

Qui discuteremo se l’acqua è polare o non polare, e cosa la rende qualsiasi cosa.

Cosa sono le molecole polari e non polari

Ci sono vari tipi di legami che uniscono due o più atomi per creare molecole di tipo ionico, covalente, idrogeno e metallico in determinate condizioni. I due tipi di legami più particolari e più forti sono i legami ionici e covalenti.

I legami ionici si formano quando atomi di carica e segni opposti si attraggono a vicenda per creare molecole neutralizzate.

I legami covalenti si formano in una condizione in cui gli atomi possono condividere elettroni per creare molecole. I legami covalenti possono essere un legame singolo, doppio o triplo sulla base del numero di elettroni condivisi tra gli atomi.

I legami covalenti possono formare molecole polari o non polari. I legami polari si formano quando due molecole vengono create usando un legame covalente.

La densità degli elettroni viene modificata anche quando due atomi eseguono la condivisione di elettroni tra loro. Quando c’è una disuguaglianza nella condivisione degli elettroni, una carica ionica parziale sale sugli atomi.

In particolare, questo accade quando c’è una grande differenza nei valori di elettronegatività. A causa della formazione di cariche ioniche parziali, le molecole diventano molecole polari con un lato caricato altamente positivo e l’altro lato altamente negativo.

Le molecole formate usando un legame covalente uguale per condividere gli elettroni, senza carica ionica e con una condivisione simmetrica degli elettroni sono chiamate molecole non polari. Questo accade tra atomi con elettronegatività simile.

Senza abbondanza di cariche, le cariche si bilanciano a vicenda. Molti gas come idrogeno, elio, ossigeno, anidride carbonica e azoto sono alcuni esempi particolari di molecole non polari.

L’acqua (H2O) è una molecola polare o non polare

L’acqua è una molecola polare poiché è formata da un atomo di ossigeno fortemente elettronegativo che tira una coppia di atomi di idrogeno e possiede una carica leggermente negativa su di esso.

La polarità di una molecola dipende principalmente dai suoi atomi costituenti e dalla loro disposizione attorno all’atomo centrale. Le molecole polari tendono ad attrarre le molecole d’acqua, in particolare attraverso un legame idrogeno.

Diventano in realtà solubili in acqua perché competono con successo con l’aiuto dei legami idrogeno tra le molecole d’acqua.

I gruppi non polari non mostrano possibilità favorevoli della loro interazione con l’acqua e quindi non sono inclusi in un ambiente acquoso. Questo è chiamato l’effetto Hydrophic in generale.

Le molecole d’acqua utilizzano un’interfaccia di materiale non polare per creare il maggior numero di legami idrogeno con altre molecole d’acqua poiché non c’è possibilità di formarne con materiale non polare.

Questa è anche la ragione per cui l’entropia adiacente dell’acqua è inferiore a quella dei composti non polari.

Cosa rende l’acqua una molecola polare

La polarità delle molecole di acqua mostra molte proprietà fisiche uniche. Una delle ragioni più particolari per cui l’acqua è una molecola polare è la sua forma piegata.

L’angolo di legame tra i legami O-H nella molecola H2O è di circa 104,5 gradi.

Le due coppie solitarie sull’atomo di ossigeno causano la repulsione della coppia solitaria-legame a causa della quale si forma la forma piegata di H2O. La struttura geometrica della molecola H2O è non planare.

Una parte significativa della carica leggermente negativa e la carica positiva nella molecola d’acqua rimane dall’altra parte della molecola a causa della forma.

Questo è considerato un esempio significativo di legame chimico covalente polare nelle molecole d’acqua.

La spiegazione che lo stato della particella non è diretto e non polare (es, come il CO2) è il risultato della distinzione di elettronegatività tra idrogeno e ossigeno. Il valore di elettronegatività dell’idrogeno è 2,1, mentre il valore di elettronegatività dell’ossigeno è 3,5.

Più piccolo rimane il contrasto tra l’elettronegatività, più certi atomi formano un legame covalente. Un’enorme distinzione tra l’elettronegatività cerca può essere realizzata con i legami ionici.

L’idrogeno e l’ossigeno mostrano entrambi caratteristiche di non metalli in condizioni normali, tuttavia, l’ossigeno mostra una considerevole quantità più elettronegativa dell’idrogeno, quindi le due particelle strutturano un legame composto covalente, tuttavia è polare.

La molecola di ossigeno altamente elettronegativa tira dentro elettroni o carica negativa ad essa, rendendo il distretto intorno all’ossigeno più negativo delle zone intorno ai due atomi di idrogeno.

I segmenti elettricamente positivi delle molecole di idrogeno sono piegati con i due orbitali riempiti dell’ossigeno.

Fondamentalmente, entrambe le molecole di idrogeno sono tirate in un lato simile dell’atomo di ossigeno, tuttavia, sono il più lontano possibile l’uno dall’altro per il fatto che gli atomi di idrogeno possiedono entrambi una carica positiva.

La forma piegata è un equilibrio tra attrazione e repulsione durante la formazione delle molecole.

Riconsiderando il fatto che il legame covalente tra ogni idrogeno e ossigeno nell’acqua è polare, una molecola d’acqua può essere identificata come una molecola elettricamente neutra.

Ogni molecola d’acqua è detta avere 10 protoni e 10 elettroni, per una carica netta di 0.

Per una comprensione più dettagliata, si dovrebbe anche controllare l’articolo sulla struttura lewis dell’H2O, la geometria molecolare e l’ibridazione.

La polarità dell’acqua &I suoi impatti sulle proprietà fisiche

La polarità dell’acqua mostra molti impatti sulle proprietà fisiche delle sue molecole, principalmente, le proprietà del solvente.

Inzialmente, la polarità dell’acqua chiarisce le sue proprietà dissolubili. Un esempio di acqua come fluido è attrezzato per dissolvere vari composti ionici come sali, composti organici polari cioè etanolo (liquore), e acidi.

Le molecole polari dell’acqua applicano una trazione su qualsiasi composto o altre molecole polari, tirandole separate dalla loro struttura più grande e dissolvendole.

Siccome può prontamente rompere i composti ionici, l’acqua può agire come un efficace conduttore di elettricità.

Nonostante i fatti e le discussioni regolari, l’acqua pura è ancora identificata come un conduttore inefficiente di elettricità.

Al punto in cui l’acqua rompe una piccola quantità di un composto ionico (come il sale da tavola) tuttavia, si trasforma in un conduttore elettrico. Quasi tutti gli esseri viventi dipendono dalle capacità dissolutive dell’acqua per resistere.

La polarità dell’acqua le permette inoltre di partecipare a un tipo eccezionale di proprietà intermolecolare di creazione di legami chiamata tenuta di idrogeno.

I legami di idrogeno si formano quando l’idrogeno è attaccato a un elemento progressivamente elettronegativo come ossigeno, azoto, fluoro ed è in vista di un’altra molecola polare o una singola coppia di elettroni.

Il legame idrogeno caricato positivamente delle molecole d’acqua attira l’ossigeno caricato negativamente, formando un legame elettrostatico parziale tra varie molecole d’acqua.

Una singola molecola d’acqua può partecipare a fino a quattro legami idrogeno con molecole d’acqua vicine.

Siccome l’attrazione elettrostatica tra due corpi carichi è proporzionale al quadrato della distanza tra loro, più un atomo di idrogeno si avvicina a una molecola d’acqua vicina più la forza dei legami aumenta.

Siccome gli atomi di idrogeno sono di piccole dimensioni, possono avvicinarsi molto agli atomi di ossigeno vicini e formare legami elettrostatici generalmente solidi.

Conclusione

Ogni molecola d’acqua attrae altre molecole a causa delle loro cariche opposte e molecole polari o ioni che comprendono varie biomolecole come zuccheri, acidi nucleici e alcuni aminoacidi.

Una molecola polare si impegna in modo interattivo con l’acqua o si dissolve in essa, tali molecole sono chiamate idrofile.

Le molecole non polari, d’altra parte, non si impegnano che interattivamente con l’acqua e li mantengono separati piuttosto essere dissolto in esso, così chiamato idrofobo.

Siccome l’acqua è un composto formato nella composizione di due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno, il suo atomo di ossigeno più elettronegativo la rende una molecola polare ed esibisce un’attrazione asimmetrica sugli elettroni partecipanti della molecola.

Il comportamento multistato dell’acqua è particolarmente standardizzato dalla polarità e dai legami idrogeno. È l’unico composto conosciuto che esiste in tutti e tre gli stati della materia, cioè in forma solida, liquida e gassosa anche nell’ambiente standard.

Siccome l’acqua è una molecola polare, presenta legami a idrogeno con un’esistenza fisica relativamente stabile in una vasta gamma di condizioni di temperatura e pressione.

Inoltre, l’esistenza dei legami idrogeno dimostra come l’acqua mostri un’espansione volumetrica quando si trasforma in ghiaccio o in forma venduta attraverso il processo di congelamento.

La maggior parte dei composti mostra un aumento della densità quando si trasforma in una forma solida essendo congelata attraverso il raffreddamento, ma nel caso dell’acqua dopo essere stata raffreddata a 4 gradi C, inizia ad espandersi.

L’espansione delle molecole d’acqua in movimento rende più semplice la formazione di legami idrogeno e organizza le molecole del composto in una struttura cristallina.

Possiamo concludere che il volume di un campione di acqua solidificata si espande di circa il 9%, quindi una lattina di soda può eventualmente esplodere mentre è tenuta nel congelatore.

Come discusso nelle sezioni precedenti, la sua polarità dimostra le sue proprietà uniche e speciali che creano anche molti impatti vantaggiosi per gli esseri viventi.