1.9 Polarité des molécules
Les sections précédentes ont abordé les notions de liaisons covalentes polaires et
non polaires entre deux atomes. Déterminer si une molécule ayant plusieurs liaisons
est polaire ou non polaire se révèle plus complexe. Pour connaître la polarité globale
d’une molécule, il faut tout d’abord considérer l’électronégativité de chacun des atomes
a?n de déterminer tous les dipôles des liaisons covalentes polaires présentes dans la
molécule. Chaque dipôle est représenté par un vecteur. La polarité de chaque dipôle est
caractérisée par une valeur quantitative, soit la grandeur du vecteur du moment dipolaire (μ), lequel est exprimé en debyes. Cette valeur correspond au produit de la charge
(Q ) par la distance (d ) séparant les charges (μ = Q × d ). Plus la différence d’électronégativité est élevée entre deux atomes d’une liaison, plus la liaison est polaire et plus la
valeur du moment dipolaire est grande.
Ensuite, il importe de considérer la géométrie moléculaire du composé étudié.
Chaque dipôle présent dans le composé possède une orientation qui lui est propre. Il
faut combiner tous les dipôles des liaisons covalentes polaires en tenant compte de leur
orientation a?n de trouver le dipôle résultant. Mathématiquement, il s’agit d’effectuer
la somme des vecteurs. Si le dipôle résultant est nul, la molécule est non polaire. Par
contre, s’il ne l’est pas, la molécule est alors polaire.
Exemple 1.2
Déterminez si les molécules de CH 3 F et de CF 4 sont polaires ou non polaires.
Solution
Pour la molécule de CH 3 F, sa géométrie est celle d’un tétraèdre. Les trois liaisons COH
sont considérées comme étant des liaisons covalentes non polaires, n’ayant pas de dipôle
signi?catif. Par contre, la liaison COF est une liaison covalente polaire dans laquelle le
dipôle pointe vers l’élément le plus électronégatif, le uor. Globalement, la molécule est
polaire, puisqu’il y a un dipôle (vecteur) non nul.
Pour la molécule de CF 4 , sa géométrie est également tétraédrique. Par contre, ici, les quatre
liaisons COF sont covalentes polaires. Le dipôle pointe vers l’atome de uor, le plus
électronégatif, pour les quatre liaisons. En effectuant la somme de ces vecteurs (additionnez
les vecteurs deux par deux), ils s’annulent. Le dipôle résultant est alors nul, et la molécule
est globalement non polaire.
Molécule de CF 4
Illustration des vecteurs (dipôles) seulement
La somme de ces vecteurs en trois dimensions est égale à 0.
Exercice 1.21 Parmi les molécules des exercices 1.19 (voir p. 26) et 1.20,
déterminez celles qui sont polaires.
1.9 Polarité des molécules
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Les sections précédentes ont abordé les notions de liaisons covalentes polaires et
non polaires entre deux atomes. Déterminer si une molécule ayant plusieurs liaisons
est polaire ou non polaire se révèle plus complexe. Pour connaître la polarité globale
d’une molécule, il faut tout d’abord considérer l’électronégativité de chacun des atomes
a?n de déterminer tous les dipôles des liaisons covalentes polaires présentes dans la
molécule. Chaque dipôle est représenté par un vecteur. La polarité de chaque dipôle est
caractérisée par une valeur quantitative, soit la grandeur du vecteur du moment dipolaire (μ), lequel est exprimé en debyes. Cette valeur correspond au produit de la charge
(Q ) par la distance (d ) séparant les charges (μ = Q × d ). Plus la différence d’électronégativité est élevée entre deux atomes d’une liaison, plus la liaison est polaire et plus la
valeur du moment dipolaire est grande.
Ensuite, il importe de considérer la géométrie moléculaire du composé étudié.
Chaque dipôle présent dans le composé possède une orientation qui lui est propre. Il
faut combiner tous les dipôles des liaisons covalentes polaires en tenant compte de leur
orientation a?n de trouver le dipôle résultant. Mathématiquement, il s’agit d’effectuer
la somme des vecteurs. Si le dipôle résultant est nul, la molécule est non polaire. Par
contre, s’il ne l’est pas, la molécule est alors polaire.
Exemple 1.2
Déterminez si les molécules de CH 3 F et de CF 4 sont polaires ou non polaires.
Solution
Pour la molécule de CH 3 F, sa géométrie est celle d’un tétraèdre. Les trois liaisons COH
sont considérées comme étant des liaisons covalentes non polaires, n’ayant pas de dipôle
signi?catif. Par contre, la liaison COF est une liaison covalente polaire dans laquelle le
dipôle pointe vers l’élément le plus électronégatif, le uor. Globalement, la molécule est
polaire, puisqu’il y a un dipôle (vecteur) non nul.
Pour la molécule de CF 4 , sa géométrie est également tétraédrique. Par contre, ici, les quatre
liaisons COF sont covalentes polaires. Le dipôle pointe vers l’atome de uor, le plus
électronégatif, pour les quatre liaisons. En effectuant la somme de ces vecteurs (additionnez
les vecteurs deux par deux), ils s’annulent. Le dipôle résultant est alors nul, et la molécule
est globalement non polaire.
Molécule de CF 4
Illustration des vecteurs (dipôles) seulement
La somme de ces vecteurs en trois dimensions est égale à 0.
Exercice 1.21 Parmi les molécules des exercices 1.19 (voir p. 26) et 1.20,
déterminez celles qui sont polaires.
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