O iných významoch výrazu polarita pozri polarita.

Polarita v chémii opisuje nerovnomerné rozloženie elektrického náboja v molekule. Táto vlastnosť je charakterizovaná elektrickým dipólovým momentom.^[1] Molekuly sa podľa toho delia na polárne, teda tie, ktoré majú nenulový dipólový moment (majú asymetrické rozloženie nábojov), a nepolárne, teda tie, ktoré nemajú dipólový moment (rozloženie nábojov je symetrické).^[1]

Rozloženie náboja je možné opisovať na úrovni jednotlivých väzieb alebo na úrovni celej molekuly. Celková polarita molekuly je potom sumou polarít jednotlivých väzieb.^[1]

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.^[2]

Medzimolekulové sily

Bližšie informácie v hlavnom článku: 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.^[1]

Rozpustnosť

Jednou z dôležitých vlastností, ktoré sú dané polaritou látok, je ich rozpustnosť. Polárne látky sa dobre rozpúšťajú v polárnych rozpúšťadlách a naopak.^[1]

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.^[1] Schopnosť látky polarizovať vo vonkajšom elektrickom poli sa označuje ako polarizovateľnosť.^[3] 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.^[1][3]

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).^[1]

Referencie

Fyzikálny portál Chemický portál