Enlaces covalentes polares y no polares

¿Qué son los enlaces covalentes polares y no polares?

Un enlace covalente no es más que un par de electrones compartidos. Un enlace covalente se forma cuando los orbitales atómicos de dos átomos, normalmente no metálicos, se solapan, y los electrones que contienen forman un par que comparten ambos átomos. El enlace se mantiene unido por una fuerte atracción electrostática entre los electrones negativos y los núcleos positivos de los átomos.

Si los dos átomos implicados en el enlace covalente son iguales, comparten el par de electrones de forma equilibrada. Se forma así un enlace no polar.

Un ejemplo es el gas hidrógeno, _H2. Los dos átomos de hidrógeno son idénticos, por lo que el enlace entre ellos es apolar.

Fig. 1. Enlace H-H no polar.

Pero si los dos átomos implicados en el enlace covalente son diferentes, el par de electrones podría no repartirse uniformemente entre ellos. Un átomo podría atraer el par de electrones compartido con más fuerza que el otro átomo, tirando de los electrones hacia sí mismo. El par de electrones se reparte de forma desigual entre los dos átomos. A esto lo llamamos enlace polar.

Ahora sabemos que un enlace polar se forma cuando un par de electrones se reparte de forma desigual entre dos átomos. Pero, ¿cuál es la causa de este reparto desigual?

¿Qué causa los enlaces polares?

Hemos aprendido que los enlaces covalentes polares se forman cuando un átomo de un enlace covalente atrae hacia sí el par de electrones compartido con más fuerza que el otro. Esto tiene que ver con la electronegatividad del átomo.

Medimos la electronegatividad según la escala de Pauling. Va de 0,79 a 3,98, siendo el flúor el elemento más electronegativo y el francio el menos electronegativo. (La escala de Pauling es una escala relativa, así que de momento no te preocupes por cómo obtenemos estos números).

Fig. 2. La escala de Pauling.

Cuando se trata de enlaces covalentes, el átomo más electronegativo atrae el par de electrones compartido con más fuerza que el átomo menos electronegativo. El átomo más electronegativo se carga parcialmente de forma negativa, y el átomo menos electronegativo se carga parcialmente de forma positiva. Por ejemplo, puedes ver en la tabla anterior que el oxígeno es mucho más electronegativo que el hidrógeno. Por eso el átomo de oxígeno en un enlace O-H se carga parcialmente de forma negativa, y el átomo de hidrógeno se carga parcialmente de forma positiva.

En general, podemos decir lo siguiente:

• Cuando dos átomos con la misma electronegatividad comparten un par de electrones de valencia, forman un enlace no polar.
• Cuando dos átomos con diferente electron egatividad comparten un par de electrones de valencia, forman un enlace polar.

Características de los enlaces covalentes polares y no polares

Ahora que sabemos qué son los enlaces covalentes polares y no polares, veamos sus características. En la sección anterior, aprendiste que los enlaces covalentes polares se forman entre dos elementos con electronegatividades diferentes. Esto confiere a los enlaces covalentes polares las siguientes características:

• Los átomos tienen cargas parciales.
• La molécula tiene un momento dipolar.

Un ejemplo de enlace polar es el enlace O-H, como en el agua, o _H2O. El oxígeno atrae el par de electrones compartido con mucha más fuerza que el hidrógeno, lo que da lugar a un enlace polar. Utilicemos este ejemplo para explorar un poco más las características de los enlaces covalentes polares.

Cargas parciales

Observa nuestro ejemplo, el enlace O-H. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno, por lo que atrae hacia sí con más fuerza el par de electrones compartido. Como el par negativo de electrones se encuentra mucho más cerca del oxígeno que del hidrógeno, el oxígeno se carga parcialmente de forma negativa. El hidrógeno, que ahora es deficiente en electrones, se carga parcialmente de forma positiva. Lo representamos mediante el símbolo delta, δ.

Fig. 3. El enlace polar O-H.

Momentos dipolares

En el ejemplo anterior puedes ver que la distribución desigual de electrones en un enlace polar provoca una distribución desigual de la carga. Un átomo implicado en el enlace se carga parcialmente de forma negativa, mientras que el otro se carga parcialmente de forma positiva. Esto crea un momento dipolar. Las moléculas asimétricas con momentos dipolares forman moléculas dipolares. (Puedes explorar esto con más detalle en Dipolos y momento dipolar).

La diferencia entre los enlaces covalentes polares y no polares

La diferencia básica entre un enlace covalente polar y uno no polar es que un enlace covalente polar tiene una distribución desigual de cargas, mientras que en un enlace no polar todos los átomos tienen la misma distribución de cargas. Esto se debe a que en los enlaces polares algunos de los átomos tienen mayor electronegatividad que otros, mientras que en los enlaces no polares todos los átomos tienen el mismo valor de electronegatividad.

Sin embargo, en los ejemplos de la vida real, cuando se trata de enlaces, es difícil trazar una línea divisoria entre enlaces polares, no polares e incluso iónicos. Para entender por qué, analicemos más detenidamente un enlace concreto: el enlace C-H.

VisitaEnlace iónico para saber más sobre este tema.

Los enlaces se sitúan en un espectro. En un extremo tienes los enlaces covalentes, completamente apolares, formados entre dos átomos idénticos con la misma electronegatividad. En el otro extremo, tienes los enlaces iónicos, formados entre dos átomos con una diferencia de electronegatividad extremadamente grande. En algún punto intermedio se encuentran los enlaces covalentes polares, formados entre dos átomos con una diferencia intermedia de electronegatividad. Pero, ¿dónde trazamos los límites?

• Si dos átomos tienen una diferencia de electronegatividad de 0,4 o menos, forman un enlace covalente no polar.
• Si dos átomos tienen una diferencia de electronegatividad entre 0,4 y 1,8, forman un enlace covalente polar.
• Si dos átomos tienen una diferencia de electronegatividad superior a 1,8, forman un enlace iónico.

Podemos decir que el enlace tiene un carácter iónico proporcional a la diferencia de electronegatividad entre los dos átomos. Como podrás adivinar, los átomos con mayor diferencia de electronegatividad tienen más carácter iónico; los átomos con menor diferencia de electronegatividad tienen menos carácter iónico.

Fig. 4. Los enlaces no polares, polares e iónicos se muestran con las electronegatividades de los átomos.

Predicción del enlace a partir de las propiedades elementales

Aunque los enlaces se sitúan en un espectro, a menudo es más fácil clasificar un enlace como covalente no polar, covalente polar e iónico. Generalmente, un enlace entre dos no metales es un enlace covalente, y un enlace entre un metal y un no metal es un enlace iónico. Pero no siempre es así. Por ejemplo, tomemos el _SnCl4. El estaño, Sn, es un metal, y el cloro, Cl, es un no metal, por lo que cabría esperar que se unieran iónicamente. Sin embargo, en realidad se unen covalentemente. Podemos utilizar sus propiedades para predecirlo.

• Los compuestos iónicos tienen puntos de fusión y ebullición altos, son frágiles y pueden conducir la electricidad cuando están fundidos o acuosos.
• Las moléculas pequeñas covalentes tienen puntos de fusión y ebullición bajos y no conducen la electricidad.

Veamos nuestro ejemplo anterior: El _SnCl4 se funde a -33°C. Esto nos da una buena indicación de que se une covalentemente, no iónicamente.

Te preguntarás: ¿Por qué no nos fijamos simplemente en la diferencia de electronegatividad a la hora de determinar la naturaleza de un enlace? Aunque es una guía útil la mayoría de las veces, este sistema no siempre funciona.

En resumen, el enlace iónico suele darse entre metales y no metales, y el enlace covalente suele darse entre dos no metales. Las diferencias de electronegatividad también nos dan una indicación del enlace presente en una molécula o compuesto. Sin embargo, algunos compuestos rompen estas tendencias; fijarse en las propiedades es una forma más fiable de determinar el enlace.

Lista de enlaces covalentes polares y no polares (ejemplos)

Terminemos con algunos ejemplos de enlaces covalentes polares y no polares. Aquí tienes una práctica tabla que te ayudará.

Ya está. Ahora deberías ser capaz de establecer la diferencia entre enlace covalente polar y no polar, explicar cómo y por qué se forman los enlaces polares y predecir si un enlace es polar o no polar basándote en las propiedades de la molécula.