As moléculas polares

Uma ligação covalente polar, na qual os elétrons não estão igualmente distribuídos pelos átomos ligados, tem momento de dipolo diferente de zero (Tópico 2E). Uma molécula polar é uma molécula com momento de dipolo diferente de zero. Uma molécula diatômica é polar se sua ligação for polar. Uma molécula de $\ce{HCl}$ com sua ligação covalente polar é uma molécula polar: $$\ce{ ^{$\delta +$}H-Cl^{$\delta -$} }$$ Seu momento de dipolo, igual a $\pu{1,1 D}$, é típico de moléculas diatômicas polares. Todas as moléculas diatômicas formadas por átomos de elementos diferentes têm alguma polaridade. Uma molécula não polar é uma molécula cujo momento de dipolo elétrico é igual a zero. Todas as moléculas diatômicas homonucleares, formadas por átomos do mesmo elemento, como $\ce{O2}$, $\ce{N2}$ ou $\ce{Cl2}$, são não polares devido a suas ligações não polares.

Uma molécula poliatômica pode ser não polar mesmo se suas ligações forem polares. Por exemplo, os dois momentos de dipolo do dióxido de carbono, uma molécula linear, apontam para direções opostas e se cancelam. Por essa razão, o $\ce{CO2}$ é uma molécula não polar. No caso da água, os dois dipolos formam um ângulo de $104,5^\circ$ entre si e não se cancelam. Por isso, $\ce{H2O}$ é uma molécula polar. A polaridade é uma das razões pelas quais a água é um solvente tão bom para compostos iônicos.

Na comparação entre o $\ce{CO2}$ e a $\ce{H2O}$, você viu que a forma de uma molécula poliatômica define sua polaridade. O mesmo é válido para moléculas mais complexas. Por exemplo, os átomos e as ligações são os mesmos no cis-dicloroeteno e no trans-dicloroeteno; mas, neste último, as ligações $\ce{C-Cl}$ apontam para direções opostas e os dipolos (que estão sobre as ligações $\ce{C-Cl}$) se cancelam. Assim, enquanto o cis-dicloroeteno é polar, o trans-dicloroeteno é não polar.

Se os quatro átomos ligados ao átomo central de uma molécula tetraédrica forem iguais, como no tetraclorometano (tetracloreto de carbono), $\ce{CCl4}$, os momentos de dipolo se cancelam e a molécula é não polar. Entretanto, se um ou mais átomos terminais forem substituídos por átomos diferentes, como no triclorometano (clorofórmio), $\ce{CHCl3}$, ou por pares isolados, como no caso do $\ce{NH3}$, então os momentos de dipolo associados às ligações não se cancelam. Por isso, a molécula $\ce{CHCl3}$ é polar.