Γιατί οι οργανικές ενώσεις είναι πολικές στη φύση;
Ακολουθεί μια ανάλυση του γιατί ορισμένες οργανικές ενώσεις είναι πολικές:
1. Διαφορές ηλεκτροαρνητικότητας:
* πολικοί ομοιοπολικοί δεσμοί: Τα οργανικά μόρια συχνά περιέχουν ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ ατόμων με διαφορετική ηλεκτροαρνητικότητα (η ικανότητα προσέλκυσης ηλεκτρόνων). Για παράδειγμα, ο δεσμός μεταξύ του άνθρακα (C) και του οξυγόνου (Ο) είναι πολικός επειδή το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από τον άνθρακα. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια του δεσμού περνούν περισσότερο χρόνο πιο κοντά στο άτομο οξυγόνου, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό φορτίο (δ-) στο οξυγόνο και ένα μερικό θετικό φορτίο (δ+) στον άνθρακα.
* Λειτουργικές ομάδες: Πολλές λειτουργικές ομάδες σε οργανικές ενώσεις είναι εγγενώς πολικές λόγω της παρουσίας εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικών ατόμων όπως το οξυγόνο, το άζωτο ή τα αλογόνα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν:
* Ομάδες υδροξυλίου (-OH): Βρέθηκαν σε αλκοόλες και σάκχαρα.
* ομάδες καρβονυλίου (c =o): Που βρέθηκαν σε αλδεΰδες, κετόνες και καρβοξυλικά οξέα.
* αμίνες (NH2): Περιέχουν άζωτο, το οποίο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από τον άνθρακα.
2. Μοριακή γεωμετρία:
* Ασύμμετρη δομή: Ακόμη και αν ένα μόριο περιέχει πολικούς δεσμούς, εάν το μόριο είναι συμμετρικό, τα δίπολα μπορούν να ακυρώσουν ο ένας τον άλλον, με αποτέλεσμα ένα μη πολικό μόριο. Για παράδειγμα, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) έχει δύο πολικούς C =O, αλλά είναι γραμμικό, έτσι ώστε τα δίπολα να ακυρώσουν.
* Ασύμμετρη δομή: Αντίθετα, το νερό (H2O) έχει δύο πολικούς δεσμούς Ο-Η και ένα λυγισμένο σχήμα. Αυτό σημαίνει ότι τα δίπολα δεν ακυρώνουν, με αποτέλεσμα μια καθαρή διπολική στιγμή και ένα πολικό μόριο.
Γιατί οι οργανικές ενώσεις μπορούν να είναι μη πολικές:
* Παρουσία μη πολικών δεσμών: Εάν ένα μόριο περιέχει μόνο μη πολικούς δεσμούς, όπως οι δεσμοί C-H, το μόριο θα είναι μη πολικό.
* Συμμετρική δομή: Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ακόμη και αν υπάρχουν πολικοί δεσμοί, μια συμμετρική δομή μπορεί να κάνει το μόριο μη πολικό.
Συμπερασματικά:
Ενώ οι οργανικές ενώσεις συχνά συσχετίζονται με τη μη πολωτικότητα λόγω της ραχοκοκαλιάς του άνθρακα, η παρουσία πολικών λειτουργικών ομάδων και μοριακής γεωμετρίας μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη συνολική πολικότητα μιας οργανικής ένωσης.
