Polarita (chémia)

Polarita v chémii opisuje nerovnomerné rozloženie elektrického náboja v molekule. Táto vlastnosť je charakterizovaná elektrickým dipólovým momentom. Molekuly sa podľa toho delia na polárne molekuly, teda tie, ktoré majú nenulový dipólový moment (majú asymetrické rozloženie nábojov), a nepolárne molekuly, teda tie, ktoré nemajú dipólový moment (rozloženie nábojov je symetrické). 

Rozloženie náboja je možné opisovať na úrovni jednotlivých väzieb alebo na úrovni celej molekuly. Celková polarita molekuly je potom sumou polarít jednotlivých väzieb.

Polarita väzieb 
Polarita kovalentných väzieb je daná elektronegativitou atómov, ktoré ju tvoria. Ak je väzba tvorená dvoma atómami, ktoré majú rovnakú elektronegativitu, je rozloženie elektrónov symetrické a väzba sa označuje ako nepolárna. V prípade, že je väzba tvorená atómami s rozličnými elektronegativitami, väzba sa označuje ako polárna, pretože rozloženie náboja je nesymetrické.

Medzimolekulové sily 

Polarita molekuly úzko súvisí s príťažlivými silami, ktoré pôsobia medzi rôznymi molekulami. V prípade polárnych látok dochádza k natočeniu jednotlivých molekúl tak, aby sa ich opačne nabité póly priťahovali. Jednotlivé dipóly sa teda orientujú rovnakým smerom. V prípade interakcie polárnych látok s nepolárnymi dochádza k tomu, že v nepolárnej molekule sa pôsobením polárnej molekuly vytvorí (indukuje) dočasný dipólový moment. Potom je situácia podobná, ako u dvoch polárnych molekúl. V prípade interakcie medzi dvoma nepolárnymi látkami potom dochádza k vytvoreniu okamžitých dipólov na základe toho, že sa elektróny pohybujú okolo jadier a niekedy dochádza k ich oddialeniu, takže dočasne vzniká dipólový moment. Tento dipólový moment vyvoláva dipólový moment v druhej nepolárnej molekule, na základe čoho vzniká elektrostatická interakcia. Všetky tieto sily sú teda príťažlivé, líšia sa len svojou silou a časovým obmedzením.

Rozpustnosť 
Jednou z dôležitých vlastností, ktoré sú dané polaritou látok, je ich rozpustnosť. Polárne látky sa dobre rozpúšťajú v polárnych rozpúšťadlách a naopak.

Pôsobenie elektrického poľa 
Vložením molekuly do vonkajšieho elektrického poľa dochádza k polarizácii molekúl, teda deformácii molekúl na základe pôsobenia poľa. Vonkajšie elektrické pole spôsobuje posun elektrónov v molekule, posun atómových jadier i zmenu relatívneho rozloženia jadier či skupín v molekule. V prípade polárnych molekúl, ktoré majú permanentný (stály) dipólový moment, navyše dochádza k orientácii molekuly podľa smeru vonkajšieho poľa. Schopnosť látky polarizovať vo vonkajšom elektrickom poli sa označuje ako polarizovateľnosť. Polarizovateľnosť pre nepolárne molekuly opisuje Clausiusova-Mossotiho rovnica. Pre polárne látka táto rovnica neplatí kvôli tepelnému pohybu molekúl, ktorý ovplyvňuje schopnosť molekúl orientovať sa podľa pôsobiaceho poľa.

Orientáciou a deformáciou rozloženia náboja v molekule dochádza k oslabeniu vonkajšieho elektrického poľa, pretože molekula tvorí vlastné elektrické pole s opačným smerom. Zoslabenie elektrického poľa potom opisuje permitivita (alebo aj dielektrická konštanta).

Referencie 

Fyzikálna chémia
Chemické vlastnosti