Защо водата е полярна молекула?

вода е полярна молекула и също така действа като полярен разтворител. Когато за химичен вид се казва, че е "полярно", това означава, че положителните и отрицателните електрически заряди са разпределени неравномерно. Положителният заряд идва от атомното ядро, докато електроните доставят отрицателния заряд. Движението на електрони определя полярността. Ето как работи за водата.

Вода (Н₂О) е полярна поради извитата форма на молекулата. Формата означава по-голямата част от отрицателния заряд от кислорода отстрани на молекулата, а положителният заряд на водородните атоми е от другата страна на молекулата. Това е пример за полярна ковалентност химично свързване. Когато разтворите се добавят към водата, те могат да бъдат повлияни от разпределението на заряда.

Причината формата на молекулата не е линейна и неполярна (например като CO₂) е заради разликата в електроотрицателност между водород и кислород. Стойността на електроотрицателността на водорода е 2,1, докато електроотрицателността на кислорода е 3,5. Най- колкото по-малка е разликата между стойностите на електронегативността, толкова по-вероятните атоми ще образуват ковалент връзка. Голяма разлика между стойностите на електронегативността се наблюдава при йонните връзки. Водородът и кислородът действат като неметали при обикновени условия, но кислородът е доста а малко по-електроотрицателен от водорода, така че двата атома образуват ковалентна химическа връзка, но това е така полярна.

Силно електроотрицателният кислороден атом привлича електрони или отрицателен заряд към него, което прави областта около кислорода по-отрицателна от зоните около двата водородни атома. Електрически положителните части на молекулата (водородните атоми) са огънати от двете запълнени орбитали на кислорода. По принцип и двата водородни атома са привлечени от една и съща страна на кислородния атом, но те са толкова отдалечени един от друг, колкото могат да бъдат, защото и водородните атоми носят положителен заряд. Извитата конформация е баланс между привличане и отблъскване.

Не забравяйте, че въпреки че ковалентната връзка между всеки водород и кислород във вода е полярна, водната молекула е електрически неутрална молекула като цяло. Всяка водна молекула има 10 протона и 10 електрона, за нетен заряд от 0.

Формата на всяка водна молекула влияе върху начина, по който тя взаимодейства с други водни молекули и с други вещества. Водата действа като полярна разтворител защото може да бъде привлечен или от положителния, или от отрицателния електрически заряд на разтвореното вещество. Лекият отрицателен заряд в близост до кислородния атом привлича водородни атоми в близост от вода или позитивно заредени участъци на други молекули. Леко положителната водородна страна на всяка водна молекула привлича други кислородни атоми и отрицателно заредени участъци от други молекули. Най- водородна връзка между водорода на една водна молекула и кислорода на друга държи водата заедно и придава интересни свойства, но водородните връзки не са толкова силни, колкото ковалентните връзки. Докато водните молекули се привличат една към друга чрез водородна връзка, около 20% от тях са свободни във всеки даден момент да взаимодействат с други химически видове. Това взаимодействие се нарича хидратация или разтваряне.