Cómo determinar la polaridad de una molécula

El hecho de que una molécula sea polar o no depende completamente de la polaridad de los enlaces que se encuentran en un compuesto dado y de algunos parámetros de estos enlaces. Pero antes de profundizar en cómo determinar la polaridad, aquí hay una explicación rápida de la polaridad.

Una molécula es polar si una parte de ella tiene una carga parcial positiva y otra parte tiene una carga parcial negativa.

en un vínculo, los átomos pueden compartir electrones (covalentes) o cederlos (iónicos). El átomo que mantiene más cerca a los electrones tendrá una carga más negativa que el otro átomo.

La electronegatividad es una medida de cuánto quiere electrones un elemento en particular. En la sección de Recursos, encontrará una tabla periódica que informa la electronegatividad de cada elemento. Cuanto mayor sea este número, más un átomo de ese elemento "acaparará" los electrones en un enlace.

Los valores de electronegatividad pueden ayudarlo a determinar si es probable que un enlace entre dos átomos sea covalente o covalente polar. Para hacer esto, encuentra el valor absoluto de la diferencia entre las electronegatividades de los dos átomos. Con base en esta diferencia, la siguiente tabla le indica si el enlace es polar covalente, covalente o iónico.

https://chem.libretexts.org/Courses/Oregon_Institute_of_Technology/OIT%3A_CHE_202_-_General_Chemistry_II/Unit_6%3A_Molecular_Polarity/6.1%3A_Electronegativity_and_Polarity

Por ejemplo, dado que la diferencia de electronegatividad entre H (2.2) y O (3.44) es 1.24, este enlace sería covalente polar. Pero, ¿qué significa eso para una molécula que contiene un enlace O-H?

Si bien un enlace puede ser polar dentro de una molécula, la molécula en sí misma puede no serlo. ¿Por qué es esto?

Cargos parciales o momentos dipolares (resultantes de la polaridad del enlace) son importantes para determinar la polaridad molecular. Pero, todas los bonos deben ser considerados. Si los vectores de carga parcial / momento dipolar terminan anulándose, es posible que la molécula no sea polar.

Para predecir los momentos dipolares, debe examinar la geometría de los enlaces que puede encontrar a través de la teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (VSEPR). Esta teoría comienza con la idea de que los pares de electrones en la capa de valencia de un átomo se repelen entre sí. Los pares de electrones alrededor de un átomo se orientarán así para minimizar las fuerzas repulsivas.

Eche un vistazo al agua. El agua está unida a dos hidrógenos y también tiene dos pares de electrones solitarios. Debido a los dos pares de préstamos, la molécula tiene una forma curva tetraédrica. Para determinar si la molécula es polar o no, debe observar los vectores de carga parcial.

Primero, hay dos pares de electrones en la molécula, lo que significa que habrá un gran vector de carga parcial en esa dirección. A continuación, el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y acaparará los electrones. Esto significa que el vector de carga parcial en cada enlace tendrá un componente apuntando hacia el oxígeno.

Mientras que el componente interno del vector en cada enlace se cancelará, la parte que apunta hacia el oxígeno no lo hará. Como tal, habrá una carga negativa parcial neta en el lado del oxígeno de la molécula y una posición parcial neta en el lado del hidrógeno de la molécula. Por tanto, el agua es una molécula polar.

¿Qué pasa con el CO₂?

Primero, CO₂ no tiene pares solitarios ya que todos los electrones están involucrados en dos conjuntos de dobles enlaces entre C y O. Esto significa que CO₂ tiene una geometría lineal.

A continuación, el enlace C-O es covalente polar ya que la diferencia en electronegatividades es 0,89. Ahora, necesitas mapear el momento dipolar para hacer la geometría molecular. Un extremo de la molécula tiene una carga negativa parcial que apunta hacia el oxígeno. Pero esto también es cierto en el otro extremo. Como resultado, los momentos dipolares se cancelan.

Por lo tanto, CO₂ es una molécula apolar.

Ponte a prueba: ¿es CH₄ polar o no polar?

Sugerencia: dibuje la forma molecular y luego calcule la diferencia de electronegatividad.

Respuesta: Dado que todos los momentos dipolares se cancelan en esta molécula tetraédrica, CH₄ es apolar.