Polarité molécule

[Lucas]

Bonjour, j'ai besoin d'aide sur une question de cours : je voudrais savoir comment déterminer la polarité d'une molécule assez complexes (schéma de Lewis très grand par exemple) sans utiliser sa géométrie mais en utilisant l'électronégativité.
J'ai entendu dire, et je pense que cela est faux, que pour déterminer la polarité d'une molécule, il fallait regarder sa liaison la plus électronégative et si cette dernière est polarisée, la molécule l'est aussi. J'ai aussi entendu parler que dans une molécule uniquement constituée de liaisons O-H et de liaisons C-H, une liaison polarisée O-H compte pour 3 liaisons C-H (liaison non polarisée) et que si y'avait plus de liason O-H que de liasons C-H (en comptant le fait que O-H compte pour 3), la molécule est polaire.

J'ai vraiment besoin de votre aide pour avoir la méthodologie nécessaire à la détermination du caractère polaire ou apolaire d'une molécule "complexe".

[darrigan]

Bonjour,

La polarité (ou moment dipolaire) totale d'une molécule peut se décomposer, en première approximation, comme la somme vectorielle des moments dipolaires de chaque liaisons.

Le moment dipolaire d'une liaison peut en effet être relié à la différence d'électronégativité des deux atomes liés : plus cette différente est grande, et plus la liaison est polaire. Mais cela dépend aussi de la distance entre les deux atomes.

Mais attention, la géométrie de la molécule entre aussi en compte, en particulier sa symétrie. Parce qu'en ayant des moments dipolaires de liaison forts, si ces vecteurs s'annulent parfaitement par symétrie, alors il se peut que la molécule soit apolaire ! C'est le cas par exemple de CO2, BF3, CCl4, ou encore le paradichlorobenzène...

Quand la molécule est grande ou complexe, c'est moins facile de "voir" d'un coup d'œil si elle est polaire, et on peut recourir à des simplifications telles que tu les proposes : une liaison O-H est effectivement très polaire... bien plus qu'une C-H. Mais je n'ai jamais entendu parler de la méthode « 1 O-H = 3 C-H »
C'est clair qu'une molécule comme le glucose ou le fructose sont polaires, vu les nombreux O-H dans tous les sens, qui ne se compensent pas.
Si tu prends le cas du cholestérol, avec sa petite fonction O-H alors que tout le reste est clairement apolaire, au total on ne peut pas dire qu'elle soit polaire. D'ailleurs, on peut avoir des parties de grande molécules considérées comme apolaires, et d'autres comme fortement polaires, comme par exemple dans les protéine constituées d'acides aminés ; dans ce cas, parler de polarité de l'ensemble de la molécule n'a plus de sens !

En résumé :
- Je pense que l'on ne doit pas négliger la symétrie de la molécule, donc sa géométrie, quand on essaye d'évaluer la polarité.
- Pour une grande molécule, il n'est pas simple de trouver des règles simples...

[alexchimiste]

Bonsoir,

Pour apporter un complément à la réponse de darrigan, je dirais qu'en première approximation, plus une molécule contient d'hétéroatomes (atomes autres que C et H, ici en particulier S, O, N, P...), plus elle a des chances d'être polaire. En deuxième approximation, par voie corollaire, moins une molécule est symétrique, plus elle est susceptible d'être polaire (évidemment, cela connaît des exceptions).

La polarité est un concept qui peut être restreint ou global. Il peut également être utilisé comme point de comparaison entre deux composés, ou comme caractéristique d'une partie précise d'une molécule.

Par exemple, les tensioactifs sont des molécules présentant une partie très polaire et autre une partie très apolaire. Les polymères sont des édifices moléculaires obtenus (par exemple) par polycondensation de composés polaires (exemple le PLA, poly(lactic acid), qui est un plastique très peu polaire.

J'espère que ceci t'apporte un peu de lumière supplémentaire.