Água é um molécula polar e também atua como um solvente polar. Quando se diz que uma espécie química é "polar", isso significa que as cargas elétricas positivas e negativas são distribuídas de maneira desigual. A carga positiva vem do núcleo atômico, enquanto os elétrons fornecem a carga negativa. É o movimento dos elétrons que determina a polaridade. Veja como funciona para a água.
Polaridade de uma molécula de água
Água (H2O) é polar devido à forma dobrada da molécula. A forma significa a maior parte da carga negativa do oxigênio no lado da molécula e a carga positiva dos átomos de hidrogênio está no outro lado da molécula. Este é um exemplo de covalente polar ligação química. Quando os solutos são adicionados à água, eles podem ser afetados pela distribuição de carga.
O motivo pelo qual a forma da molécula não é linear e não polar (por exemplo, como CO2) se deve à diferença de eletro-negatividade entre hidrogênio e oxigênio. O valor da eletronegatividade do hidrogênio é 2,1, enquanto a eletronegatividade do oxigênio é 3,5. o menor a diferença entre os valores da eletronegatividade, os átomos mais prováveis formarão um covalente vinculo. Uma grande diferença entre os valores da eletronegatividade é observada nas ligações iônicas. O hidrogênio e o oxigênio agem como não-metais em condições comuns, mas o oxigênio é bastante um pouco mais eletronegativo que o hidrogênio, então os dois átomos formam uma ligação química covalente, mas é polar.
O átomo de oxigênio altamente eletronegativo atrai elétrons ou carga negativa, tornando a região ao redor do oxigênio mais negativa do que as áreas ao redor dos dois átomos de hidrogênio. As porções eletricamente positivas da molécula (os átomos de hidrogênio) são flexionadas para longe dos dois orbitais cheios de oxigênio. Basicamente, ambos os átomos de hidrogênio são atraídos para o mesmo lado do átomo de oxigênio, mas estão tão distantes um do outro quanto podem estar porque os átomos de hidrogênio carregam uma carga positiva. A conformação dobrada é um equilíbrio entre atração e repulsão.
Lembre-se de que, embora a ligação covalente entre cada hidrogênio e oxigênio na água seja polar, uma molécula de água é uma molécula eletricamente neutra em geral. Cada molécula de água possui 10 prótons e 10 elétrons, para uma carga líquida de 0.
Por que a água é um solvente polar
A forma de cada molécula de água influencia a maneira como interage com outras moléculas de água e com outras substâncias. A água atua como um polar solvente porque pode ser atraído para a carga elétrica positiva ou negativa em um soluto. A leve carga negativa próxima ao átomo de oxigênio atrai átomos de hidrogênio próximos da água ou de regiões com carga positiva de outras moléculas. O lado levemente positivo do hidrogênio de cada molécula de água atrai outros átomos de oxigênio e regiões carregadas negativamente de outras moléculas. o ligação de hidrogênio entre o hidrogênio de uma molécula de água e o oxigênio de outra mantém a água unida e lhe confere propriedades interessantes, ainda que as ligações de hidrogênio não sejam tão fortes quanto as ligações covalentes. Enquanto as moléculas de água são atraídas umas pelas outras por meio da ligação de hidrogênio, cerca de 20% delas são livres a qualquer momento para interagir com outras espécies químicas. Essa interação é chamada de hidratação ou dissolução.