Γιατί τα ηλεκτρόνια σε ένα μόριο νερού πολικά;
1. Διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας:
* Το οξυγόνο (Ο) είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από το υδρογόνο (Η). Αυτό σημαίνει ότι το οξυγόνο έχει ισχυρότερη έλξη σε κοινόχρηστα ηλεκτρόνια στους δεσμούς Ο-Η.
* Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια στους δεσμούς Ο-Η ξοδεύουν περισσότερο χρόνο πιο κοντά στο άτομο οξυγόνου, δίνοντάς του ένα μερικό αρνητικό φορτίο (Δ-) και τα άτομα υδρογόνου ένα μερικό θετικό φορτίο (Δ+).
2. Λυγισμένη μοριακή γεωμετρία:
* Το μόριο του νερού έχει γεωμετρία σχήματος λυγισμένου ή V. Αυτό το σχήμα προκύπτει από τα δύο μοναδικά ζεύγη ηλεκτρονίων στο άτομο οξυγόνου, τα οποία απωθούν τα ζεύγη συγκόλλησης, ωθώντας τα άτομα υδρογόνου πιο κοντά.
* Αυτό το λυγισμένο σχήμα εξασφαλίζει ότι τα δύο μερικά θετικά φορτία στα άτομα υδρογόνου βρίσκονται στη μία πλευρά του μορίου και το μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου είναι στην αντίθετη πλευρά.
3. Ανοδινή διανομή φόρτισης:
* Λόγω της διαφοράς ηλεκτροαρνητικότητας και της λυγισμένης γεωμετρίας, η συνολική κατανομή φορτίου σε ένα μόριο νερού είναι ανομοιογενή.
* Το άτομο οξυγόνου έχει υψηλότερη πυκνότητα ηλεκτρονίων, δημιουργώντας ένα μερικό αρνητικό πόλο, ενώ τα άτομα υδρογόνου δημιουργούν ένα μερικό θετικό πόλο.
4. Διπολική στιγμή:
* Ο διαχωρισμός του φορτίου σε ένα μόριο νερού δημιουργεί μια διπολική στιγμή. Αυτή η ροπή διπόλου είναι μια ποσότητα φορέα που δείχνει από τον θετικό πόλο προς τον αρνητικό πόλο.
* Η ροπή του διπόλου είναι υπεύθυνη για την ισχυρή δέσμευση υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για τις ιδιότητές του όπως το υψηλό σημείο βρασμού, η επιφανειακή τάση και η ικανότητα να διαλύουν πολλές πολικές ουσίες.
Συνοπτικά, η πολική φύση των ηλεκτρονίων σε ένα μόριο νερού προκύπτει από τη διαφορά ηλεκτροαρνητικότητας μεταξύ οξυγόνου και υδρογόνου, της λυγισμένης μοριακής γεωμετρίας και της προκύπτουσας ανομοιόμορφης κατανομής φορτίου, που οδηγεί σε μια διπολική στιγμή.
