كيف نميز بين المركبات القطبية وغير القطبية؟

السالبية الكهربية، أو الكهروسلبية (Electronegativity)، هي التي تحدد الكمية أو المقدار الذي تحتاجه الذرة من الإلكترونات، فكلما زادت كهروسلبية الذرة تزداد كمية الإلكترونات التي تحتاجها، وهذا الأمر مهم جدًا لفهم أنواع الروابط المختلفة بين الذرات، فإذا كان هناك ذرتين أحدهما أكثر كهروسلبية من الأخرى يمكن أن تأخذ إلكترون كامل من الذرة المجاورة لها فتتشكل بينهما رابطة تسمى بالرابطة الأيونية، أو يمكن أيضًا أن تتشارك هذا الإلكترون مع الذرة المعطاة بحيث تستخدم كلا الذرتين هذا الإلكترون.

وهنا تتشكل رابطة تدعى الرابطة القطبية التساهمية، فتوصلوا إلى أنّ هذه الذرات تمتلك درجة عالية من القطبية، مثل الأوكسجين والفلور، ومن هنا خرج الفارق بين المركبات القطبية واللاقطبية، فهذا التوزيع غير المتكافئ للإلكترونات أدى إلى تشكيل مركب موجب بشكل جزئي ومركب آخر سالب بشكل جزئي، فأكثر ذرة كهروسلبية تكون هي السالبة جزيئًا (ترمز بـ δ-)، والأخرى تكون الموجبة جزئيًا (ترمز بـ δ+)، وعندما تكون الكهروسلبية متساوية بين الذرتين تتشكل رابطة تدعى رابطة تساهمية غير قطبية.

ويشار إلى المركبات القطبية بأنها المركبات التي تحوي على شحنة خفيفة نسبيًا، فإما أن تكون موجبة قليلًا (جزئيًا) أو أن تكون سالبة قليلًا، وهذه الشحنة الضعيفة تنتج عن التباين في القدرة الكهربائية حيث أنها تتراوح بين 0.3-1.4، فمثلًا  تكون الرابطة التساهمية بين الذرتين كاملة إذا كانت أقل من 0.4، وتكون تساهمية قطبية بين 0.4-1.8، وتساهمية أيونية عندما تكون أكبر من 1.8، ومن الأمثلة عن المركبات القطبية هي:

الماء (H2O).

كلوريد الهيدروجين (HCL).

فلوريد الهيدروجين (HF).

الأمونيا (NH3).

كلور البوتاسيوم (KCL).

أما بالنسبة إلى المركبات غير القطبية، فهي لا تحوي هذه الشحنات منخفضة الإيجابية أو السلبية، وتتراوح الكهروسلبية فيها بين 0-0.2،  ويمكن اعتبار كل المركبات الهيدروكربونية الخالية من أيّ مجموعات إضافية (فرعية أو رئيسية) أنها مركبات غير قطبية، ومن الأمثلة عنها:

ثاني أوكسيد الكربون (CO2).

البنزين (C6H6).

الميتان (CH4).

الإيثيلين (C2H4).

رابع كلوريد الكربون (CCl4).

وهناك بعض المركبات التي تكون الكهربية السالبية عندها تسمح لها بأن تصنف من المركبات القطبية التساهمية، ولكن مع ذلك يتصرف هذا المركب بطريقة تشير إلى أنه مركب قطبي، وذلك يعود إلى طبيعته المتماثلة، وعند حصول مثل هذه الحوادث يمكنك أن تسحب (سحب خارجي) وباتجاهين مختلفين وباستخدام قوى متساوية، وهذا ما يساعد على إلغاء هذه القوى على بعضها البعض.

إن القدرة على التحديد ما إذا كان مركب ما قطبي أم غير قطبي تعتبر من الأمور البالغة في الأهمية، فله دور في تحديد نوع المذيب الذي يجب اختياره من أجل أن نقوم بحل هذا الجزيء أو المركب، ومن الجدير بالذكر انّ المركبات القطبية لا تذوب إلا في المذيبات القطبية، أما المركبات غير القطبية تذوب في المذيبات غير القطبية، مع ذلك يوجد يعض المركبات التي تستطيع الذوبان في المذيبات القطبية وغير القطبية، ومثال عنها كحول الإيثيل، ويمكن أن تشارك للمركبات غير القطبية إما إلكتروناتها بشكل كامل، أو قد تملك روابط قطبية متناظرة، وقد تم ترتيب الروابط القطبية في مستوى واحد مما أدى إلى إلغائهم.

ويوجد طريقة يتم فيها رسم “لويس” على المركب المراد دراسته، ومن خلالها يمكن تحديد المناطق ذات الشحنة السالبة، وغالبًا ما توجد هذه الشحنة السالبة في الروابط الكيميائية أو عند وجود زوج وحيد من الإلكترونات في المركب.