Un legame non polare è un legame covalente tra atomi in cui gli elettroni sono condivisi equamente tra gli atomi. L’equa condivisione degli elettroni porta alla formazione di una molecola non polare che non ha momento di dipolo elettrico o separazione di carica elettrica. Due atomi identici formeranno un legame non polare perché hanno elettronegatività uguali.
Un esempio comune di legame non polare può essere trovato nell’ossigeno biatomico. Ogni atomo di ossigeno ha sei elettroni nel suo guscio esterno, e ne servono altri due per raggiungere la configurazione stabile del gas nobile a otto elettroni. Nella molecola di ossigeno, gli atomi condividono equamente un insieme di quattro elettroni in doppi legami, soddisfacendo il bisogno di ciascun atomo di due elettroni in più. Ciascuno di questi legami sarebbe considerato un legame non polare.
I legami covalenti non polari tendono a trovarsi nelle molecole biatomiche, dove due atomi identici sono legati insieme. Questi includono iodio, idrogeno e azoto. La polarità complessiva di una molecola non deve essere confusa con la polarità dei suoi legami. È possibile che una molecola sia non polare nel suo insieme, anche quando i suoi atomi non sono collegati tramite un legame non polare. Ciò si verifica quando i legami covalenti polari annullano la carica reciproca a causa della struttura molecolare.
Nel metano, il carbonio è legato all’idrogeno in legami leggermente polari, che comportano una condivisione alquanto diseguale di elettroni. La struttura tetraedrica della molecola fa sì che queste cariche si annullino, risultando in una molecola non polare. Anche se gli atomi non sono legati attraverso legami non polari, la molecola si comporta in modo non polare.
Questa interazione globale non polare tra idrogeno e atomi di carbonio rende i composti organici idrofobici, il che significa che non possono interagire con l’acqua per formare legami idrogeno. Quando interagisce con le molecole polari, l’acqua forma legami idrogeno tra i propri atomi di idrogeno caricati positivamente e un atomo elettronegativo di un’altra molecola. I composti non polari non possono eseguire questa interazione perché non hanno separazione di carica attraverso la loro struttura e quindi nessun sito per attirare una carica.
Il comportamento idrofobo può essere osservato nei prodotti per la casa come l’olio vegetale, che si separa visibilmente dall’acqua. La non polarità delle sostanze idrofobiche è anche un fattore importante nel funzionamento degli organismi viventi. I lipidi, che si trovano nelle strutture cellulari, impediscono all’acqua di mescolarsi con le strutture interne e separare i fluidi. Come con altri composti organici, queste molecole sono costituite da legami che sono quasi, ma non del tutto, non polari: la loro struttura di legame fa sì che la loro polarità si annulli.
L’anidride carbonica è un altro esempio di molecola non polare con legami polari. La struttura di questa molecola è lineare, con due atomi di ossigeno doppiamente legati a un atomo di carbonio centrale. Questi legami sono covalenti polari, ma poiché sono esattamente simmetrici, le loro cariche si annullano, creando una molecola non polare.