7.2: Dipolos moleculares

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Los mapas de potencial electrostático son útiles porque muestran claramente la distribución de electrones alrededor de los enlaces covalentes dentro de las moléculas. Sin embargo, deben calcularse utilizando sofisticados programas de computadora, y luego renderizarse en color para su visualización. Debido a esto, la polarización de los enlaces covalentes se muestra típicamente usando una flecha especial (una flecha dipolo) para indicar la dirección en la que se polariza el enlace. Una flecha dipolo se cruza al principio (como en un signo más) y apunta en la dirección de la mayor densidad de electrones. Así, para el fluoruro de hidrógeno, las electronegatividades son 2.20 y 3.98 para el hidrógeno y el flúor, respectivamente. Predeciríamos que el enlace H—F estaría polarizado con la mayor densidad de electrones hacia el flúor.

Una molécula como el agua, con dos enlaces covalentes, tendrá dos dipolos locales, cada uno orientado a lo largo de los enlaces covalentes, como se muestra a continuación. Debido a que el agua es asimétrica (tiene una estructura curva) ambos dipolos locales apuntan en la misma dirección, generando un dipolo molecular, en el que toda la molécula tiene un desequilibrio de carga, siendo el “extremo oxígeno” aniónico y siendo el “extremo hidrógeno” catiónico.

Las moléculas con dipolos locales no necesariamente poseen un dipolo molecular. Considere la molécula trihidruro de boro (BH ₃). La molécula BH ₃ es plana con los tres hidrógenos espaciados uniformemente rodeando el boro (plano trigonal). Las electronegatividades del boro y del hidrógeno son 2.04 y 2.20, respectivamente. Por lo tanto, los enlaces en BH ₃ estarán algo polarizados, con los dipolos locales orientados hacia los átomos de hidrógeno, como se muestra a continuación. Pero debido a que la molécula es simétrica, las tres flechas dipolares se cancelan y, como molécula, BH ₃ no tiene dipolo molecular neto.

Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

Para cada una de las moléculas de NH ₃ y CO ₂ indican si existe un dipolo molecular. Si existe un dipolo, use una flecha de dipolo para indicar la dirección del dipolo molecular.