Momento dipolar

MOMENTO DIPOLAR

Una medida cuantitativa de la polaridad de un enlace es su momento dipolar (), que es el producto de la carga Q y la distancia r entre las cargas:[pic 1]

[pic 2]

Para mantener la neutralidad eléctrica, las cargas en ambos extremos de una molécula biatómica eléctricamente neutra deben ser iguales en magnitud y de signo opuesto. Sin embrago en la ecuación, Q se refiere solo a la magnitud de la carga y no a su signo, por lo que  siempre es positiva. El momento dipolar generalmente se expresa en unidades debye (D). [pic 3]

Las moléculas biatómicas que contienen átomos de elementos diferentes (por ejemplo HCL, CO y NO) tienen momento dipolar y se dice que son moléculas polares. Las moléculas biatómicas que contienen átomos del mismo elemento (por ejemplo H2, O2 y F2) son ejemplos de moléculas no polares porque no presentan momento dipolar.

La presencia de enlaces polares no necesariamente implica que la molécula presente un momento dipolar. El dióxido de carbono (CO2), por ejemplo, es una molécula triatómica, por lo que su geometría puede ser lineal o angular: 

[pic 4]

Las flechas muestran el desplazamiento de la densidad electrónica desde el átomo de carbono, que es menos electronegativo. En cada caso, el momento dipolar de la molécula es la resultante de los dos momentos de enlace, es decir, de los momentos dipolares individuales de los enlaces polares C=O. El momento de enlace es una cantidad vectorial, lo que significa que tiene tanto magnitud como dirección. El momento dipolo es igual a la suma vectorial de los momentos de enlace. Los dos momentos de enlace en el CO2 son iguales en magnitud. Debido a que tienen direcciones opuestas en una molécula lineal de CO2, la suma o momento dipolar resultante es cero. Por otra parte si el CO2 fuera una molécula angular, los dos momentos de enlace se reforzarían parcialmente entre si, de tal manera que la molécula presentaría un momento dipolar. Como consecuencia, se concluye que la molécula de dióxido de carbono es lineal.

Los momentos dipolares se pueden utilizar para distinguir entre moléculas que tienen la misma formula y estructuras diferentes. Por ejemplo, las dos moléculas siguientes existen; tienen la misma formula molecular (C2H2Cl2) y el mismo número y tipo de enlaces, peros diferente estructura molecular:  

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Debido a que el cis-dicloroetileno es una molécula polar y el trans-dicloroetileno no lo es, se pueden diferenciar por la medición del momento dipolar. 

Ejemplo: 

Prediga si cada una de las siguientes moléculas tiene un momento dipolar a) IBr, b) BF3 (trigonal plana), c) CH2Cl2 (tetraédrica) 

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