Cada molécula tem uma “forma” tridimensional de cargas elétricas que vem dos prótons e elétrons dos átomos de que são feitos e de como eles são organizados no espaço. Em algumas moléculas, as cargas são distribuídas de maneira bastante uniforme. Para outros, cargas negativas se acumulam em uma extremidade, tornando o outro lado positivo. Moléculas polares constituem o último caso. A distribuição desigual de cargas dá a eles uma polaridade elétrica distinta.

TL; DR (muito longo; não leu)

Uma molécula polar tem uma carga elétrica positiva de um lado e um negativo cobrar no lado oposto.

Qual é a carga?

A polaridade ou não-polaridade de uma molécula é toda sobre como as cargas elétricas são distribuídas entre seus átomos. Para um átomo individual, a distribuição de carga é direta: os prótons com carga positiva estão todos no núcleo e os elétrons que orbitam o núcleo são todos negativos. Os prótons e elétrons se equilibram em um átomo neutro, e o átomo terá uma carga líquida negativa ou positiva se ganhar ou perder elétrons. Em todo caso, se um minúsculo observador imaginário “vê” a carga elétrica de um átomo, ele se parece muito com o exterior. Um lado ou parte não é muito diferente do outro.

Para moléculas, a imagem fica complicada. As ligações entre os átomos podem ser regulares e bem ordenadas, ou podem ser esticadas, dobradas ou de outra forma tensas.

Entrando na forma

Alguns fatores diferentes afetam a forma de uma molécula, incluindo a eletronegatividade dos átomos envolvidos, o número de átomos na molécula e os tipos de ligações entre os átomos. Se uma molécula tem um alto grau de simetria, isto é, se os átomos formam uma linha reta, um anel ou alguma outra forma regular com lados iguais, é provável que não seja polar. As cargas negativas das nuvens de elétrons nessas formas tendem a se nivelar sobre toda a molécula. No entanto, as moléculas com protuberâncias, curvas, saliências e dobras são tipicamente polares. A forma irregular dessas moléculas força as cargas elétricas a se agruparem, deixando um lado mais negativo e o outro mais positivo.

Tendo um Momento Dipolar

Se uma molécula é polar ou não é uma questão de grau. Quando um dos extremos de uma molécula é mais negativo do que o outro, um químico chama isso de dipolo. Tem dois pólos elétricos distintos, um positivo e outro negativo. A quantidade da diferença de carga através de uma molécula dá uma quantidade chamada momento dipolar. Para moléculas com uma distribuição de carga uniforme, o momento dipolar é pequeno, mas com o aumento da diferença de carga, o momento polar torna-se maior. O momento dipolar informa como a molécula é fraca ou fortemente polar.

Moléculas polares ficam juntas

O momento dipolar de uma molécula afeta fortemente a forma como ela se comporta. Por exemplo, a água é uma molécula polar. O átomo de oxigênio puxa os elétrons dos átomos de hidrogênio para um lado, expondo os prótons e tornando o lado do hidrogênio positivo enquanto o lado do oxigênio se torna negativo. As atrações positivas e negativas entre as moléculas de água fazem com que elas se alinhem em grupos como uma cadeia de ímãs. Isso afeta como os cristais de gelo se formam em flocos de neve e como a água dissolve outras substâncias polares e iônicas.