alors ne serait-il pas que vous ayez un carbone encore plus positif et 2 oxygènes partiellement négatifs

Oui, votre analyse est correcte à ce point. Un chimiste dirait que les liaisons dans $ \ ce {CO2} $ sont polaires (ou polarisées) et donc chaque liaison $ \ ce {C = O} $ a un moment dipolaire de liaison. Cependant, la molécule elle-même est linéaire et les deux moments dipolaires de liaison sont orientés à 180 degrés l'un par rapport à l'autre et s'annulent, donc globalement la molécule n'a pas de moment dipolaire et est non polaire.

MODIFIER: Il y a plusieurs raisons pour lesquelles $ \ ce {CO2} $ est plus soluble dans l'eau que $ \ ce { O2} $. Parce que les deux liaisons $ \ ce {C = O} $ dans $ \ ce {CO2} $ sont polarisées (alors que dans $ \ ce {O2} $ la liaison n'est pas polarisée), il est plus facile pour la molécule d'eau polaire de se solvater et pour former des liaisons hydrogène. Ces deux facteurs stabiliseront une molécule $ \ ce {CO2} $ plus qu'une molécule $ \ ce {O2} $ dans l'eau; la stabilisation se traduit par une plus grande solubilité. Un autre facteur améliorant la solubilité de $ \ ce {CO2} $ dans l'eau est le fait que $ \ ce {CO2} $ réagit avec l'eau pour établir un équilibre avec l'acide carbonique. $$ \ ce {CO2 (aq) + H2O < = > H2CO3 (aq)} $$ Cette réaction améliorera également la solubilité de $ \ ce {CO2} $ dans l'eau par rapport à l'oxygène qui ne réagit pas avec l'eau.

Pour comprendre la polarité moléculaire, vous devez prendre en compte la structure entière .

Votre raisonnement est correct en ce qui concerne les parties de la molécule sont concernés. Les liaisons individuelles sont polaires.

Mais, une molécule ne peut être polaire que si elle a un moment dipolaire net (c'est-à-dire que les charges ne s'équilibrent pas dans la direction molécule entière). Le CO est donc polaire car la polarité de la liaison carbone-oxygène est déséquilibrée et la distribution de la charge partielle sur la liaison affecte la molécule entière (donnant à la molécule entière un moment dipolaire). Mais CO ₂ est une molécule linéaire et les dipôles partiels des deux liaisons sont dans des directions exactement opposées. Par conséquent, ils s'équilibrent exactement en donnant une molécule qui est non polaire.

Si CO ₂ n'était pas linéaire (comme SO _{2 sub> qui est courbé) ce serait une molécule polaire.}

La formule du moment dipolaire net $ \ vec {\ mu_ {net}} $ d'un système neutre global de $ n $ particules ponctuelles chargées est donnée par:

$$ \ vec {\ mu_ {net}} = \ sum \ limits_ {i} ^ {n} q_i \ vec {r_i} $$

où $ q_i $ est la charge du $ i $ ème particule ponctuelle et $ \ vec {r_i} $ est le vecteur de position de ladite particule; chaque moment dipolaire individuel passe d'une charge négative à une charge positive. Le dioxyde de carbone est une molécule linéaire et symétrique, ce qui signifie qu'à l'état fondamental les liaisons entre chaque atome d'oxygène respectif et l'atome de carbone ont les mêmes longueurs, et chaque atome d'oxygène porte une charge négative (partielle) identique. Tout cela signifie finalement que les deux moments dipolaires individuels entre le carbone et les oxygènes un et deux, respectivement, s'opposent parfaitement géométriquement et ont la même grandeur, c'est-à-dire $ q \ vec {r_1} = -q \ vec {r_2} $, d'où la somme vectorielle $ q \ vec {r_1} + q \ vec {r_2} = \ mathbf {0} $.

C'est comme s'ils étaient en lutte acharnée l'un avec l'autre, et ils ont tous les deux la même force; ça ne va nulle part. Puisque l'oxygène est plus électronégatif que le carbone, il a une charge partiellement négative et le carbone a une charge positive partielle (deux fois l'oxygène puisqu'il y a 2 oxygène).

Les paires isolées des deux atomes d'oxygène s'annulent mutuellement, aussi simple que cela. Et la structure est symétrique de tous les aspects, ce qui conduit à nouveau à un moment dipolaire nul. De plus, il n'y a pas de charge négative nette ni de paire de carbone isolée, donc le composé ne peut pas être polaire. RAPPELEZ-VOUS que la polarité est un vecteur.

Une molécule avec un centre d'inversion (centre de symétrie) n'a pas de dipôle puisque l'échange d'un atome avec son opposé laisse la molécule inchangée. Ainsi CO $ _2 $ et, par exemple, le benzène n'ont pas de dipôle, mais le toluène en a même s'il est petit.

Lorsque CO $ _2 $ vibre, en fonction du mouvement des atomes, un dipôle transitoire peut se former. Ce dipôle transitoire est à l'origine de l'absorption ir dans CO $ _2 $ et donc de son importance comme gaz à effet de serre.

Une vibration symétrique ne provoque aucun dipôle transitoire, O $ \ leftarrow $ C $ \ rightarrow $ O,
une vibration asymétrique O $ \ leftarrow $ C $ \ rightarrow $ $ \ leftarrow $ O produit un dipôle transitoire. (Dans la vibration asymétrique, une liaison C = O se raccourcit à mesure que l'autre s'allonge). Il y a également deux mouvements de flexion dégénérés autour de l'atome C provoquant des dipôles transitoires; $ \ uparrow $ O = $ \ downarrow $ C = O $ \ uparrow $