É H2O Polar ou Não-Polar?

Água ou H2O é uma substância composta de elementos químicos Hidrogénio e Oxigénio e pode ser encontrada em estados gasosos, líquidos e sólidos da matéria. Está disponível em abundância como um elemento essencial presente em muitos compostos. Uma questão comum entre os estudantes é se o H2O(água) é polar ou não-polar. Então, vou responder esta pergunta em detalhes neste artigo.

Então, o H2O é polar em não-polar? Sim, a água (H2O) é polar. Isto é devido à forma dobrada da molécula da água devido à qual existe uma distribuição desigual da carga sobre os átomos de hidrogénio e oxigénio envolvidos na molécula da água. Portanto, a molécula da água possui um momento dipolo líquido.

Sendo um composto líquido insípido e inodoro à temperatura ambiente, a água tem uma propriedade especial de dissolver muitas outras substâncias como um solvente versátil essencial aos seres vivos do mundo.

As soluções aquosas têm sido vitais na origem da civilização, já que todos os organismos vivos dependem de soluções aquosas como sangue e sucos digestivos, para processos biológicos.

A água em pequenas quantidades parece incolor, mas diz-se que possui cor azul intrinsecamente, enquanto exposta a ligeira absorção de luz no comprimento de onda vermelho.

Embora seja uma molécula polar, a água pode ter propriedades físicas únicas como pontos de ebulição elevados, capacidade específica de calor, tensão superficial e capacidades de solvente.

Aqui discutiremos se a água é polar ou não polar, e o que a torna qualquer uma delas.

O que são moléculas polares e não polares

Existem vários tipos de ligações que unem dois ou mais átomos para criar moléculas de tipos iónicos, covalentes, de hidrogénio e metálicos em determinadas condições. Os dois tipos mais particulares e mais fortes de ligações são ligações iónicas e covalentes.

As ligações iónicas formam-se quando átomos de carga e sinais opostos se atraem para criar moléculas neutralizadas.

As ligações covalentes formam-se numa condição em que os átomos podem partilhar electrões para criar moléculas. Ligações covalentes podem ser uma ligação simples, dupla ou tripla com base no número de elétrons compartilhados entre os átomos.

As ligações covalentes podem formar moléculas polares ou não polares. Ligações polares são formadas quando duas moléculas são criadas usando uma ligação covalente.

A densidade de elétrons também é alterada quando dois átomos realizam a partilha de elétrons entre eles. Quando há uma desigualdade na partilha de electrões, uma carga iónica parcial aumenta nos átomos.

Particularmente, isto acontece quando há uma grande diferença nos valores de electronegatividade. Devido à formação de cargas iônicas parciais, as moléculas tornam-se moléculas polares com um lado sendo carregado altamente positivo e o outro lado sendo altamente negativo.

Moléculas formadas usando uma ligação covalente igual para compartilhar elétrons, sem carga iônica e compartilhamento simétrico de elétrons são chamadas moléculas não-polares. Isto acontece entre átomos com eletronegatividade semelhante.

Sem abundância de cargas, as cargas se equilibram umas às outras. Muitos gases como hidrogênio, hélio, oxigênio, dióxido de carbono e nitrogênio são alguns dos exemplos particulares de moléculas não-polares.

A água (H2O) é uma molécula polar ou não-polar

A água é uma molécula polar uma vez que é formada usando um átomo de Oxigénio fortemente electronegativo que puxa um par dos átomos de Hidrogénio e possui uma carga ligeiramente negativa sobre ele.

A polaridade de uma molécula depende principalmente dos seus átomos constituintes e da sua disposição em torno do átomo central. Moléculas polares tendem a atrair moléculas de água, particularmente através de uma ligação de Hidrogénio.

Tornam-se solúveis em água devido a competirem com sucesso com a ajuda de ligações de Hidrogénio entre as moléculas de água.

Os grupos não polares não apresentam hipóteses favoráveis de interacção com a água, pelo que não estão incluídos num ambiente aquoso. Isto é chamado efeito Hidrófilo em geral.

As moléculas de água utilizam uma interface de material não-polar para criar tantas ligações de Hidrogênio com outras moléculas de água já que não há possibilidade de formar nenhuma com material não-polar.

Esta é também a razão pela qual a entropia adjacente da água é menor que a dos compostos não-polares.

O que faz da água uma molécula molecular polar

A polaridade das moléculas de água mostra muitas propriedades físicas únicas. Uma das razões mais particulares da água ser uma molécula polar é a sua forma dobrada.

O ângulo de ligação entre as ligações O-H na molécula H2O é cerca de 104,5 graus.

Os dois pares solitários no átomo de oxigénio causam a repulsão do par solitário de ligação devido ao qual a forma dobrada de H2O é formada. A estrutura geométrica da molécula de H2O é não-planar.

Uma parte significativa da carga ligeiramente negativa e a carga positiva na molécula da água permanece no outro lado da molécula devido à forma.

Este é considerado um exemplo significativo de ligação química covalente polar em moléculas de água.

A explicação do estado da partícula não é directa e não-polar (por exemplo, como o CO2) é o resultado da distinção em eletronegatividade entre hidrogênio e oxigênio. O valor de electronegatividade do hidrogénio é 2,1, enquanto o valor de electronegatividade do oxigénio é 3,5,

Quanto mais pequeno for o contraste entre a electronegatividade, mais certos átomos formam uma ligação covalente. Uma enorme distinção entre os objectivos da electronegatividade pode ser realizada com as ligações iónicas.

Hidrogénio e oxigénio apresentam ambos características de não metais em condições normais, no entanto, o oxigénio apresenta uma quantidade considerável mais electronegativa do que o hidrogénio, pelo que as duas partículas estruturam uma ligação composta covalente, no entanto é polar.

A molécula de oxigénio altamente electronegativa puxa os electrões ou carga negativa para ela, tornando o distrito em torno do oxigénio mais negativo do que as zonas em torno dos dois átomos de hidrogénio.

Os segmentos electricamente positivos das moléculas de hidrogénio são dobrados com os dois orbitais cheios do oxigénio.

Fundamentalmente, ambas as moléculas de hidrogénio são puxadas para um lado semelhante do átomo de oxigénio, no entanto, estão tão afastadas uma da outra como podem estar, com o argumento de que ambos os átomos de hidrogénio possuem uma carga positiva.

A forma dobrada é um equilíbrio entre atração e repulsão durante a formação das moléculas.

Embora reconsiderando o fato de que a ligação covalente entre cada hidrogênio e oxigênio na água é polar, uma molécula da água pode ser identificada como uma molécula eletricamente neutra.

Diz-se que cada molécula da água tem 10 prótons e 10 elétrons, para uma carga líquida de 0.

Para uma melhor compreensão detalhada, você também deve verificar o artigo sobre estrutura de H2O lewis, geometria molecular e hibridação.

A polaridade da água &Os seus impactos nas propriedades físicas

A polaridade da água mostra muitos impactos nas propriedades físicas das suas moléculas, principalmente, as propriedades do solvente.

Inicialmente, a polaridade da água clarifica as suas propriedades dissolvíveis. Um exemplo de água como fluido é equipado para dissolver vários compostos iônicos, como sais, compostos orgânicos polares, ou seja, etanol (licor), e ácidos.

As moléculas de água polar aplicam um atrativo em quaisquer compostos ou outras moléculas polares, puxando-os separados de sua estrutura maior e dissolvendo-os.

Desde que pode decompor rapidamente compostos iónicos, a água pode actuar como um condutor eficaz de electricidade.

Independentemente dos factos e discussões regulares, a água pura ainda é identificada como um condutor ineficiente de electricidade.

No momento em que a água decompõe um pouco de um composto iónico (como o sal de mesa), no entanto, transforma-se num condutor eléctrico. Quase todos os seres vivos dependem das capacidades dissolvíveis da água para suportar.

A polaridade da água permite, adicionalmente, participar num tipo excepcional de propriedade intermolecular de criar ligações chamadas de retenção de hidrogénio.

As ligações de hidrogénio formam-se quando o hidrogénio está ligado a um elemento progressivamente electronegativo como o oxigénio, azoto, flúor e está dentro da visão de outra molécula polar ou de um único par de electrões.

A ligação de hidrogênio com carga positiva das moléculas de água atrai o oxigênio com carga negativa, formando uma ligação eletrostática parcial entre várias moléculas de água.

Uma única molécula de água pode participar de até quatro ligações de hidrogênio com moléculas de água vizinhas.

Desde que a atração eletrostática entre dois corpos carregados é proporcional à distância quadrada entre eles, quanto mais próximo um átomo de hidrogênio chega a uma molécula de água vizinha, mais a força das ligações aumenta.

Desde que os átomos de hidrogénio sejam pequenos em tamanho, eles podem chegar muito perto dos átomos de oxigénio vizinhos e formar ligações electrostáticas geralmente sólidas.

Conclusão

Cada molécula de água atrai outras moléculas por causa das suas cargas opostas e moléculas polares ou iões compreendendo várias biomoléculas como açúcares, ácidos nucleicos e alguns aminoácidos.

Uma molécula polar envolve-se interactivamente com a água ou dissolve-se nela, tais moléculas são chamadas Hidrofílicas.

As moléculas não polares, por outro lado, não se envolvem interactivamente com a água e mantêm-nas separadas em vez de se dissolverem nela, assim chamadas de Hidrofóbicas.

Desde que a água é um composto formado na composição de dois átomos de Hidrogénio e um átomo de Oxigénio, o seu átomo de Oxigénio mais electronegativo faz dela uma molécula polar e apresenta uma tracção assimétrica sobre os electrões participantes da molécula.

O comportamento multi-estado da água é particularmente padronizado pela polaridade e ligações de Hidrogénio. É o único composto conhecido que existe nos três estados da matéria, nomeadamente na forma sólida, líquida e gasosa, mesmo no ambiente padrão.

Desde que a água é uma molécula polar, ela apresenta ligações de Hidrogénio com uma existência física relativamente estável numa extensa gama de condições de temperatura e pressão.

A existência de ligações de Hidrogénio demonstra como a água mostra expansão volumétrica quando se transforma em gelo ou se vende através do processo de congelamento.

A maioria dos compostos mostra um aumento da densidade quando se transformam numa forma sólida ao serem congelados através do arrefecimento, mas no caso da água após ser arrefecida a 4 graus C, começa a expandir-se a si mesma.

Moléculas de água em movimento de baixa densidade tornam a formação de ligações de Hidrogénio mais simples e organizam as moléculas do composto numa estrutura cristalina.

Podemos concluir que o volume de uma amostra de água solidificada se expande em cerca de 9%, assim uma lata de refrigerante pode possivelmente explodir enquanto é mantida no congelador.

Como discutido nas secções anteriores, a sua polaridade demonstra as suas propriedades únicas e especiais que também criam muitos impactos vantajosos para os seres vivos.