المركبات القطبية هي المركبات التي تحمل شحنة (موجبة وسالبة) داخل المركب، وتنتج هذه الشحنات الخفيفة عن اختلافٍ في الكهروسلبية، والتي تتراوح من (0.3 إلى 1.4)، بحيث تعرف الكهروسلبية هي الجاذبية الذي يتميز بها العنصر عند سحب المزيد من الإلكترونات باتجاهه، بينما المركبات غير القطبية هي المركبات التي لا تحتوي على شحنات موجبة وسالبة داخل المركب، ويكون الاختلاف في الكهروسلبية لهذه المركبات غير القطبية يتراوح بين(0 و 0.2)، وتعتبر جميع المركبات الهيدروكربونية التي تحتوي في تركيبها علا ذرات كربون وهيدروجين مركباتٍ غير قطبية.
المركبات القطبية
هي مركبات تحمل شحنات موجبة وسالبة، تذوب بسهولة في الماء، حيث أن الماء مركب قطبي بسبب الاختلاف في الكهروسلبية بين ذرة الأكسجين والهيدروجين، إذ أن ذرة الأوكسجين عالية الكهروسلبية (القدرة الكهربائية) مقارنة بذرة الهيدروجين.
صفة القطبية وتكوين محلاليل
تنشأ قوى تجاذب بين دقائق المذاب ودقائق المذيب، وذلك بابتعاد دقائق المذاب بعضها عن بعض وانتشارها بشكل متجانس بين دقائق المذيب، فمثلاً يذوب الإيثانول في الماء، لأنه يمتلك خصائص قطبية، بحيث ينشأ تجاذب قطبي بين جزئياته وجزئيات الماء، فيمتزج السائلان ليكونا محلولاً متجانساً.
هناك قاعدة الشبيه يذيب الشبيه (Like Dissolve Like) التي تنص على أن المواد القطبية تذوب في المذيبات القطبية الشبيه بها، والمواد غير القطبية تذوب في المذيبات غير القطبية الشبيهة بها، وهذا هو تعليل لعدم ذوبان الزيت بالماء؛ لأن الزيت مركب غير قطبي، بينما الماء مركب قطبي فتكون قوى الترابط بين دقائق الزيت والماء ضعيفة.
هناك الكثير من المواد الأيونية والقطبية تذوب في الماء بسهولة مثلاً عند إضافة كلوريد الصوديوم إلى الماء تعمل جزئيات الماء المحيطة بالبلورة من الجهات جميعها على تكوين روابط مع أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد الموجودة على سطح البلورة.
بحيث ينشأ قوى تجاذب بين الأقطاب تعمل هذه القوى على فصل الأيونات الموجبة والسالبة، عن جسم البلورة الأيونية فتتفكك البلورة إلى أيونات موجبة وسالبة تحيط بها جزئيات الماء القطبية وتتحرك بحرية في المحلول. وكذلك سكر الجلوكوز يتكون من جزئيات قطبية ترتبط فيما بينها بروابط هيدروجينية تنشأ بين جزئيات الجلوكوز وجزئيات الماء
قوى ترابط هيدروجيني، فتنفصل مكونات البلورة على شكل جزئيات تنتشر بين جزئيات الماء مكونة محلول السكر.
أمثلة على المركبات القطبية
1- الماء ().
2- الأمونيا ().
3- كلوريد البوتاسيوم ().
4- نترات الفضة ().
5- السكروز وهو اتحاد وحدة جلوكوز مع وحدة فركتوز ().
المركبات غير القطبية
هي مركبات لا تحتوي على شحنات موجبة وسالبة داخل المركب، وتكون الكهروسلبية لهذه المركبات قليلة جداً تتراوح بين (0 إلى 0.2)، جميع المركبات الهيدروكربونية تعتبر مركبات غير قطبية قليلة الذوبان في الماء؛ لضعف قوى الترابط بين دقائق هذه المواد مع جزئيات الماء مثل البنزين ، والميثان
مركبات غير قطبية لأنها لا تحتوي علا مجموعات فرعية رئيسية.
حيث البنزين والماء لا يكونا محلولاً متجانساً، وكذلك الميثان والماء وأيضاً رابع كلوريد الكربون لا يمتلك خصائص قطبية، فعند ذوبانه في الماء لا يحدث تجاذب بين جزئياته وجزئيات الماء، لذلك يكونان طبقتين منفصلتين ولا يمتزجان حيث يكون محلول غير متجانس.
يحتوي الجزيء غير القطبي على هيكل من الذرات التي تترتب بطريقة تلغي فيها سلبية الإلكترونات المدارية في المنطقة السطحية، وتكون الجزيئات ذات الشكل الهرمي وذات الشكل V قطبية بشكلٍ عام لوجود قوى تجاذب لحظية تدعى قوى لندن وتكون الكتلة المولية لهذه الجزيئات أعلى من الجزئيات الخطية، في حين أن الجزيئات الخطية تكون غير قطبية في الطبيعة لعدم توفر قوى لندن وتكون الكتلة المولية لها أقل.
الكهروسلبية بين المركبات القطبية وغير القطبية
الذرات التي تتميز بأن الكهروسلبية لها عالية مثل الفلور ، والأكسجين
، والنتروجين
، تسحب الإلكترونات إليها من الذرات التي تكون الكهروسلبية لها أقل، وعند الترابط بين هذه الذرات فإن الإلكترونات ستقترب أكثر إلى الذرات التي تحمل كهروسلبية أعلى.
تكون الروابط غير قطبية عندما يكون الفرق في الكهروسلبية بين الذرتين المرتبطتين يساوي صفراً، بينما في الروابط القطبية يكون الفرق في الكهروسلبية كبير، تجذب الذرة التي تحمل كهروسلبية عالية الإلكترون باتجاهها.
يمكن حساب الكهروسلبية بين الذرتين رياضياً، فمثلاً الفرق في الكهروسلبية بين الكربون () والكلور (
) يساوي (3.16-2.55=0.61)، الرابطة تساهمية قطبية القيمة (0.61) أكبر من 0.4 وأقل من 1.7، فتتكون شحنة موجبة على الكربون التي لها كهروسلبية أقل، وشحنة سالبة على الكلور لانها أعلى كهروسلبية من الكربون.
