¿Qué hace que una sustancia sea polar o no polar?

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Si una sustancia química es polar o no polar es algo útil de saber, dado que esta propiedad puede suponer una gran diferencia en la naturaleza del compuesto. Un químico muy polar como el agua, por ejemplo, tendrá propiedades únicas, incluyendo una alta tensión de superficie. Los compuestos polares y no polares tienden a no mezclarse, como en el caso del aceite y del agua. La polaridad se debe a la diferencia en la atracción de electrones entre átomos adyacentes en las moléculas de un compuesto.

Unión molecular

Los átomos se unen compartiendo electrones. Cada uno de dos átomos dona uno de sus electrones, y el par resultante de electrones orbita alrededor de los dos átomos, creando una unión. Si los electrones se comparten de forma más o menos igualada entre los dos átomos, se conoce como enlace covalente. Cuando uno de los dos átomos tiene una mayor atracción para electrones que el otro, ese átomo puede tirar de ambos electrones hacia sí, ganando una carga negativa general y dejando el otro átomo positivo. Ésto se conoce como unión iónica.

Electronegatividad

La habilidad de un átomo de tirar de electrones de unión hacia sí se conoce como electronegatividad. Cada elemento tiene un grado de electronegatividad, lo que varía de acuerdo con la composición de sus átomos. La electronegatividad se incrementa yendo de izquierda a derecha por una fila de la tabla periódica, a medida que los elementos ganan más protones positivos en sus núcleos internos. La electronegatividad disminuye de arriba a abajo en la tabla, ya que las órbitas externas de electrones alrededor de los átomos se alejan del núcleo.

Grados de polaridad

Cuando dos átomos se unen, la medida de qué átomo toma los dos electrones de unión es determinada por la diferencia en electronegatividad entre ellos. Si la diferencia es significativa, un átomo tomará una parte más grande de electrones. Ésto puede resultar en uniones a medias entre puramente covalentes y puramente iónicas. Tales compuestos exhiben polaridad, lo que significa que un átomo toma una carga parcialmente negativa y otro una parcialmente positiva.

Polar y no polar

Los químicos miden el grado de polarización de una unión en carácter de porcentaje iónico, y puedes determinar este valor por la diferencia en la electronegatividad de dos átomos. Por ejemplo, el agua contiene la unión de O-H entre oxígeno e hidrógeno. La electronegatividad de O es 3,5 y de H es 2,1, de modo que difieren por 1,4. En una gráfica de carácter iónico, encontrarás que esta unión es en un 39% iónica, y por tanto un compuesto que contenga O-H será bastante polar. El carácter iónico de una unión de carbono-hidrógeno es sólo del 4%, de modo que un compuesto que contenga sólo C-H no sería polar (ref 1 y 2).