L'eau est-elle polaire ou non polaire?

Qu'est-ce que la polarité?

La polarité est un terme utilisé dans les domaines de l'électricité, du magnétisme et de la signalisation électronique. En chimie, la polarité explique la formation de liaisons entre atomes due au partage d'électrons. Les molécules polaires apparaissent lorsqu'un des atomes exerce une force d'attraction plus forte sur les électrons de la liaison. En effet, les atomes sont plus attirés vers cet atome que l'autre, ce qui entraîne un léger déséquilibre de charge.

Comment déterminer la polarité?

La détermination de la polarité est effectuée au moyen d’un concept appelé électronégativité. L'électronégativité est un moyen d'exprimer la tendance d'un atome à attirer des électrons dans une liaison chimique. Il est calculé en faisant la différence dans les négativités électroniques des atomes en question. Si la différence est comprise entre 0, 4 et 1, 7, la liaison est qualifiée de polaire. Si la différence est inférieure à 0, 4, la liaison est une covalente non polaire. Cela signifie qu'il y aura un partage égal des électrons entre les atomes. Au contraire, si la différence est supérieure à 1, 7, alors la liaison contient un caractère ionique.

L'eau est-elle polaire ou non polaire?

L'eau est une molécule polaire car son partage des électrons est inégal. L'eau est chimiquement écrite en H ₂ O, ce qui signifie qu'elle se compose d'atomes d'hydrogène et d'oxygène. L’hydrogène est le numéro un dans le tableau périodique des éléments, tandis que l’oxygène est le numéro 14. Il s’ensuit que la configuration en oxygène est de 2, 8, 4 tandis que celle en hydrogène est de 1. Lorsque deux atomes d’hydrogène se combinent avec un atome d’oxygène, deux des quatre électrons de l'oxygène forme le lien fort dans l'eau. L'effet résultant est qu'il y a un partage inégal des électrons puisque deux électrons restent inutilisés. L'extrémité hydrogène devient partiellement positive tandis que l'extrémité oxygène est partiellement négative. En outre, l'atome d'oxygène a une force d'attraction plus forte, attirant ainsi davantage d'atomes. Par la suite, il se crée un déséquilibre de charge au sein de la molécule. Outre l'eau, le fluorure d'hydrogène est également une molécule polaire.

Contrairement à l'eau, les molécules non polaires se présentent dans deux cas. Premièrement, cela pourrait être dû au partage égal des électrons entre les atomes. Deuxièmement, cela pourrait être dû à la disposition symétrique des liaisons polaires en une molécule plus complexe telle que le trifluorure de bore (BF ₃ ). Il est important de noter que toutes les molécules avec des liaisons polaires ne sont pas toutes des molécules polaires. Le dioxyde de carbone (CO ₂ ) est un exemple de ce scénario. Le dioxyde de carbone ne forme pas de molécule non polaire puisque sa géométrie est linéaire. Les deux moments dipolaires s'annulent, ne laissant aucun moment dipolaire moléculaire net. Des exemples de composés non polaires sont l'huile et l'essence.

Pourquoi la polarité de l'eau est-elle importante?

La polarité de l'eau fait de l'eau une substance spéciale car elle contribue à certaines des caractéristiques uniques de l'eau. Les caractéristiques uniques comprennent sa densité, sa capacité à dissoudre des substances et sa possession de liens forts qui maintiennent les molécules ensemble. Ces caractéristiques de l’eau lui permettent de remplir sa fonction fondamentale de maintien de la vie.

Capacité de l'eau à dissoudre des substances

Comme l'eau contient des ions chargés positivement et négativement, elle peut dissoudre des substances. Par exemple, le sel appelé chimiquement chlorure de sodium se dissout souvent dans l'eau. Ce qui se passe, c'est que les extrémités chargées positivement des molécules d'eau attirent les ions chlorure chargés négativement. D'autre part, les extrémités chargées négativement attirent les ions sodium positifs chargés positivement. La submersion de sel dans l'eau entraîne la séparation des ions chlorure de sodium par les molécules d'eau. Par conséquent, le sel se dissout dans l'eau.

Densité de l'eau gelée

La densité de la glace est normalement inférieure à celle de l'eau, ce qui fait que la glace flotte sur l'eau. La raison en est que les molécules d’eau de l’eau gelée sont plus éloignées les unes des autres tout en restant fermement liées les unes aux autres par la liaison hydrogène. Par conséquent, les températures de refroidissement entraînent une augmentation de la densité de l'eau, mais seulement jusqu'à quatre degrés Celsius. Après cela, la densité diminue et lorsqu'elle atteint zéro degré ou moins, elle devient plus légère que l'eau. La glace peut alors flotter dans l'eau, soutenant ainsi la vie marine.

Des liens forts dans l'eau

Les liens forts qui unissent les molécules d’eau contribuent à ses caractéristiques physiques uniques. Les molécules étroitement maintenues entraînent des points d’ébullition et de fusion très élevés.