Momento dipolar

Fuerzas intermoleculares
Las fuerzas intermoleculares son aquellas interacciones que se
dan entre las moléculas y hacen que éstas se mantengan unidas.
Momento dipolar
El momento dipolar se da en las sustancias moleculares; es decir,
aquellas sustancias que presentan interacciones covalentes, y
representa la distribución de la densidad electrónica en un enlace.
La magnitud del dipolo eléctrico se mide por su momento bipolar,
m, que se define como:
µ = Qr
Q es la magnitud de cargas y r es la distancia entre ellas. Los
momentos dipolares tienen dimensión de carga multiplicada por
la distancia.
δ+
H — Fδ−
Molécula
HF
HCl
HBr
HI
Distancia de
enlace (Å)
0.92
1.27
1.41
1.61
Diferencia de
electronegatividad
1.9
0.9
0.7
0.4
Momento
dipolar (D)
1.82
1.08
0.82
0.44
El momento dipolar es una cantidad vectorial, es por ello que el
momento dipolar es la suma vectorial de todos los momentos
dipolares de los enlaces covalentes de la molécula.
H
O
C
O
H
O
Interacciones dipolo instantáneo—dipolo inducido
Son aquellas interacciones que se observan entre las moléculas o los
átomos que no presentan ni carga ni momento dipolar permanente.
Cuando en un átomo de produce, por un instante, un exceso y un déficit de
carga en dos sitios distintos entonces se está produciendo un dipolo
eléctrico instantáneo.
Otra forma de generar un dipolo eléctrico instantáneo es mediante la
vibración de los átomos en el sólido. El núcleo se mueve desde el centro de
la carga negativa hacia un lado, generando un dipolo instantáneo.
Si el átomo que genere un dipolo eléctrico instantáneo se encuentra cerca
de otro átomo producirá, en este último, un dipolo eléctrico inducido.
La probabilidad para que un átomo se polarice se da en mayor medida en
átomos más grandes y que, por consiguiente, tienen más electrones.
Interacciones dipolo-dipolo inducido
El dipolo permanente se presenta cuando las moléculas contienen átomos
con distinto valor de electronegatividad. Una molécula con dipolo
permanente puede inducir un dipolo en otra molécula. Esta interacción se
conoce como dipolo-dipolo inducido.
Interacciones dipolo-dipolo
Cuando en una sustancia existen interacciones dipolo-dipolo, es muy
probable que pueda disolverse en otra sustancia en la que también se
encuentran estas interacciones.
Interacciones puente de hidrógeno
La interacción entre el átomo de hidrógeno de una molécula, y un átomo
con un alto valor de electronegatividad (O, F, N) de otra molécula, se
conoce como puente de hidrógeno.
Sustancia
H2O
NH3
HF
HCl
H2S
Temperatura de
ebullición
100
-33
19.9
-85
-60
Momento dipolar
1.87
1.46
1.92
1.08
1.1
Las Reglas de Fajans
Generalmente la densidad electrónica de los aniones es más susceptible de
ser deformada (polarizada) ante la presencia de una carga que la de un
átomo neutro, porque la nube en el anión está menos atraída por el núcleo.
Dado que en los cationes hay menos electrones en la nube electrónica que
protones en el núcleo estos son más atraídos hacia el núcleo y por tanto la
nube es más difícil de deformar. Un catión es más difícil de polarizar que
un átomo neutro.
Los cationes tienen un poder polarizante mayor que la de los aniones,
porque su densidad de carga es mayor.
Un catión puede polarizar más fácilmente que un anión; pero un anión se
polariza más fácilmente que un catión.
Kasimir Fajans publicó en 1923 un análisis sobre el carácter parcialmente
covalente de los enlaces predominantemente iónicos.
Cuando un catión polariza considerablemente la nube electrónica de un
anión, el carácter electrostático del enlace disminuye, aumentando el grado
de covalencia. Este efecto es más pronunciado si,
El catión tiene mayor carga y/o menor tamaño.
El anión tiene mayor carga y/o mayor tamaño.
El catión es del bloque “d” o “p”.
Compuesto
BeCl2
CaCl2
BaCl2
NaBr
MgBr2
AlBr3
LiF
LiCl
LiBr
LiI
BaCl2
CaCl2
HgCl2
Explicación
Los cationes tienen la misma carga (+2).
El berilio es el más pequeño, tiene mayor poder
polarizante, menor temperatura de fusión.
La carga del catión es distinta. Na (+1), Mg (+2),
Al (+3). El catión con mayor carga es más
polarizante, y su bromuro tiene menor temperatura
de fusión.
Mismo catión, distinto anión. El anión tiene la
misma carga (-1). El yoduro es el más grande y,
por tanto, más polarizable y por ello su temperatura
de fusión es menor.
Todos los cationes tienen la misma carga. El
mercurio es del bloque “d”, es más polarizante, su
temperatura de fusión es más baja.
T de
fusión
(°C)
405
772
963
755
700
97.5
870
613
547
446
963
772
276