O que é uma ligação polar?
Uma ligação polar é um tipo de ligação química covalente na qual a carga eletromagnética da molécula é dividida entre as duas extremidades; isto é, uma extremidade de uma molécula tem uma carga positiva geral e a outra extremidade tem uma carga negativa geral. A ligação de cargas positivas e negativas em moléculas separadas permite que elas se liguem. A probabilidade de os átomos formarem uma ligação polar depende do comportamento dos elétrons de valência ao interagir com outro átomo. Elétrons de valência são aqueles em um átomo que pode fazer ligações com outros átomos. Esses tipos de ligações são essenciais para a formação de estruturas moleculares complexas; moléculas carregadas atuam como as junções de compostos mais complexos.
As ligações covalentes se formam quando dois átomos se encontram e possuem uma quantidade semelhante de eletronegatividade, que é uma tendência de elétrons serem atraídos para a valência através do núcleo e, assim, acumulam uma carga líquida negativa. A camada de valência, ou camada de elétrons, é a camada externa de um átomo. A propriedade da eletronegatividade depende parcialmente do número de elétrons na camada de valência, bem como da distância dos elétrons do núcleo atômico. Um número maior de elétrons na camada de valência aumenta a quantidade, enquanto a distância do núcleo a diminui. O flúor é o elemento mais eletronegativo.
Quando dois átomos se encontram e um tem uma eletronegatividade mais alta, os elétrons se movem para a camada de valência do átomo com a eletronegatividade mais baixa e passam a maior parte do tempo lá, embora possam passar breves períodos orbitando seu átomo original. Os dois átomos tornam-se parte de uma molécula, e o final da molécula que contém mais elétrons, em média, fica carregado negativamente, enquanto o extremo oposto fica carregado positivamente.
O exemplo mais simples de uma ligação polar é a molécula de água, que consiste em um átomo com dois hidrogênios ligados a um átomo com um oxigênio. Um átomo de hidrogênio consiste em um próton e um elétron, mas como a primeira camada de valência pode conter dois elétrons, os átomos de hidrogênio geralmente se ligam em pares e criam di-hidrogênio. Embora os dois átomos de hidrogênio estejam ligados, eles ainda podem receber outro elétron. Enquanto isso, o oxigênio contém oito prótons e oito nêutrons; os dois primeiros elétrons ocupam a camada orbital de elétrons mais interna, deixando seis na camada de valência com dois slots disponíveis. O átomo de hidrogênio e o átomo de oxigênio compartilham um par de elétrons entre eles e o átomo de oxigênio leva os elétrons a maior parte do tempo.
A ligação polar na água existe porque o hidrogênio tem uma eletronegatividade mais baixa, diretamente influenciada pelo número de elétrons que tende a atrair para si em uma ligação covalente: um para os dois do oxigênio. Os elétrons orbitam o átomo de oxigênio e, portanto, dão uma carga negativa nessa extremidade da molécula. Como um todo, as moléculas criadas a partir de uma ligação polar são eletricamente neutras, mas suas cargas estão concentradas em lados opostos. Isso é conhecido como dipolo.