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Polaridad

Polaridad

En enlace covalente hemos definido este tipo de enlace como un par de electrones compartido. Los orbitales electrónicos externos de dos átomos se solapan y los electrones forman un par, conocido como par enlazante. En una molécula como la del dicloro, Cl2, el par enlazante se encuentra a medio camino entre cada uno de los átomos de cloro. Pero en el ácido clorhídrico, HCl, los electrones no se reparten uniformemente entre los dos átomos. De hecho, se encuentran más cerca del átomo de cloro. Como los electrones son negativos, esto hace que el átomo de cloro esté parcialmente cargado negativamente. Del mismo modo, el átomo de hidrógeno es ahora ligeramente deficiente en electrones, por lo que está parcialmente cargado positivamente. Por lo anterior, decimos que el enlace cloro-hidrógeno es polar, y representamos estas cargas parciales con el símbolo δ.

Un enlace polar es un enlace covalente en el que los electrones que forman el enlace están distribuidos de forma desigual. Podemos decir que tiene una distribución de carga desigual.

El enlace tiene lo que se conoce como momento dipolar o dipolo.

Un momento dipolar es una medida de la separación de cargas en una molécula.

Enlace polar

La polaridad de un enlace está determinada por la electronegatividad de sus dos átomos.

La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer el par de electrones de un enlace covalente.

La electronegatividad se simboliza como χ. Un elemento con una electronegatividad alta es muy bueno para atraer un par de electrones, mientras que un elemento con una electronegatividad baja no es tan bueno.

Cuando dos átomos con diferentes electronegatividades se unen covalentemente, forman un enlace polar. Imagina que estás jugando a tirar de la cuerda con tu amigo. En el centro de la cuerda hay una cinta roja que representa el par de electrones enlazantes. Tú y tu amigo tiran de la cuerda con toda la fuerza posible. Si ambos son igual de fuertes, la cinta roja no se moverá y ninguno de los dos ganará el tira y afloja. Sin embargo, si eres mucho más fuerte que tu amigo, poco a poco podrás tirar de la cuerda hacia ti, acercando la cinta roja. Si esta fueran un par de Los electrones de enlace están ahora más cerca de ti que de tu amigo. Podemos decir que tienes una electronegatividad mayor que tu amigo.

Esto es lo que ocurre cuando dos átomos con diferente electronegatividad se unen. El átomo con mayor electronegatividad atrae el par de electrones de enlace hacia sí mismo y lo aleja del otro átomo. Este enlace es polar. El elemento con mayor electronegatividad tiene una carga parcial negativa, mientras que el otro elemento tiene una carga parcial positiva.

¿Qué es la escala de Pauling?

La electronegatividad se mide con la escala de Pauling. Linus Pauling fue un químico estadounidense famoso por sus trabajos sobre la teoría del enlace atómico y por ayudar a fundar los campos de la biología molecular y la química cuántica. También es una de las dos únicas personas, la otra es Marie Curie, que ha ganado dos premios Nobel en dos campos diferentes (el suyo fue por la Paz y por la Química). Con solo 31 años, inventó la escala de Pauling para comparar las electronegatividades de los distintos elementos. Esta va de 0 a 4 y utiliza el hidrógeno, cuya elecgtronegatividad es de 2,2, como punto de referencia.

Si observas la tabla periódica que se muestra a continuación, podrás ver que hay patrones claros en las electronegatividades de los diferentes grupos y períodos. Pero antes de ver algunas de estas tendencias, tenemos que explorar los factores que afectan a la electronegatividad de un elemento.

El francio con 0,7 es el elemento menos electronegativo, mientras que el flúor con 3,98 es el más electronegativo.

Consejo de estudio: Ten en cuenta que la electronegatividad no tiene unidad.

Factores que afectan a la electronegatividad

Como acabamos de aprender, la electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer el par enlazante. Hay tres factores que afectan a la electronegatividad de un elemento, y todos ellos tienen que ver con la fuerza de la atracción entre el núcleo del átomo y el par enlazante. Acuérdate de que las diferencias en la electronegatividad causan la polaridad del enlace.

Carga nuclear

Un átomo con más protones en su núcleo tiene una mayor carga nuclear. Esto significa que atraerá los electrones de enlace con más fuerza que un átomo con menos protones y con una carga nuclear más baja. De este modo, el átomo con más protones tiene una mayor electronegatividad. Imagina que utilizas un imán para recoger limaduras de hierro. Si sustituyes el imán por otro más potente, recogerá las limaduras con mucha más facilidad que el imán más débil.

Radio atómico

El núcleo de un átomo con un radio atómico grande está muy alejado del par de electrones de su capa de valencia. La atracción entre ellos es más débil y, por tanto, el átomo tiene una electronegatividad menor que un átomo con un radio más pequeño. Si utilizamos nuestro ejemplo del imán, es como si alejáramos el imán de las limaduras, entonces, no recogerá tantas.

Apantallamiento y carga nuclear efectiva

Aunque los átomos pueden tener cargas nucleares diferentes, la carga real o carga nuclear efectiva, que sienten los electrones enlazantes puede ser la misma. Esto se debe a que la carga nuclear está protegida por los electrones de la capa interna, generando un apantallamiento. Si observamos el flúor y el cloro, ambos elementos tienen siete electrones en su capa exterior. El flúor tiene otros dos electrones en la capa interna, mientras que el cloro tiene diez. Estos electrones protegen los efectos de dos y diez protones respectivamente, reduciendo la carga nuclear efectiva. Cuando alguno de los electrones de valencia de cualquiera de los dos átomos forma un par enlazante, este par de electrones solo sienten una pequeña parte de la atracción del núcleo. Esto es como tener un imán más fuerte pero poner un objeto con carga opuesta en el camino. La atracción del imán no será tan fuerte. Como el flúor tiene un radio atómico más pequeño, tendrá una mayor electronegatividad.

Tendencias de la electronegatividad

Ahora que conocemos los factores que afectan a la electronegatividad, podemos explicar algunas de las tendencias de la electronegatividad que se observan en la tabla periódica.

A lo largo de un período

La electronegatividad aumenta a lo largo de un período de la tabla periódica. Esto se debe a que los elementos tienen una mayor carga nuclear y un radio ligeramente reducido, pero los mismos niveles de apantallamiento por las capas electrónicas internas.

Hacia abajo de un grupo

La electronegatividad disminuye hacia abajo en un grupo de la tabla periódica. Aunque los elementos tienen una mayor carga nuclear, también tienen más apantallamiento y, por tanto, la carga global que siente el par enlazantes de enlace es la misma. Pero como los elementos que se encuentran más abajo en un grupo tienen un radio atómico mayor, su electronegatividad es menor.

Diferencia de electronegatividad

La diferencia de electronegatividad entre dos átomos afecta al tipo de enlace que se forma entre ellos:

  • Si dos átomos tienen una diferencia de electronegatividad superior a 1,7, forman un enlace iónico.

  • Si sólo tienen una ligera diferencia de 0,4 o menos, forman un enlace covalente apolar.

  • Si tienen una diferencia de electronegatividad entre 0,4 y 1,7, forman un enlace covalente polar.

Se puede pensar en ello como una escala móvil. Cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los dos átomos, más iónico será el enlace.

Enlace covalente polar: ejemplos

Por ejemplo, el hidrógeno tiene una electronegatividad de 2,2 mientras que el cloro tiene una electronegatividad de 3. Como ya hemos visto, el átomo de cloro atraerá el par de electrones enlazantes con más fuerza que el hidrógeno y se cargará parcialmente de forma negativa. La diferencia entre las electronegatividades de los dos átomos es de 3,16 - 2,20 = 0,96. Esto es mayor que 0,4. Por lo tanto, el enlace es un enlace covalente polar.

Si observamos el metano, vemos algo diferente. El metano está formado por un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno mediante enlaces covalentes simples. Aunque hay una ligera diferencia de electronegatividades entre los dos elementos, decimos que el enlace es apolar. Esto se debe a que la diferencia de electronegatividad es inferior a 0,4. La diferencia es tan pequeña que es insignificante. No hay dipolo y, por tanto, el metano es una molécula apolar.

Los enlaces polares tienden a dar lugar a moléculas polares. Sin embargo, también se pueden obtener moléculas apolares con enlaces polares si la molécula es simétrica. Por ejemplo, el tetraclorometano. Es estructuralmente similar al metano, pero el átomo de carbono está unido a cuatro átomos de cloro en lugar de a hidrógeno. El enlace C-Cl es polar y tiene un momento dipolar. Por lo tanto, cabría esperar que toda la molécula fuera polar. Sin embargo, como la molécula es tetraédrica simétrica, los momentos dipolares actúan en direcciones opuestas y se anulan entre sí.

Puedes encontrar más información sobre los dipolos en Fuerzas Intermoleculares.

Polaridad - Puntos Claves

  • Un enlace polar está causado por la distribución desigual del par de electrones enlazantes debido a las diferentes electronegatividades de los dos átomos.
  • Un enlace polar provoca lo que se conoce como un momento dipolar o dipolo.
  • La electronegatividad es la capacidad de un átomo para atraer un par de electrones de un enlace covalente.
  • Los factores que afectan a la electronegatividad son la carga nuclear, el radio atómico y el apantallamiento de los electrones internos.
  • La electronegatividad aumenta a través de un período y disminuye hacia abajo en un grupo de la tabla periódica.
  • Las moléculas con enlaces polares pueden ser apolares en general porque sus momentos dipolares se cancelan.

Preguntas frecuentes sobre Polaridad

Aunque los átomos pueden tener cargas nucleares diferentes, la carga real o carga nuclear efectiva, que sienten los electrones enlazantes puede ser la misma. Esto se debe a que la carga nuclear está protegida por los electrones de la capa interna, generando un apantallamiento.

Cuando en un enlace covalente, uno de los átomos está parcialmente cargado negativamente y el otro está parcialmente cargado positivamente, hablamos de un enlace polar. Estas cargas se representan con el símbolo δ.

Un enlace polar es aquel cuya diferencia de enelctronegatividad entre sus átomos es de entre 0,4 y 1,7.

Por ejemplo, en el ácido clorhídrico, HCl, el hidrógeno tiene una electronegatividad de 2,2 mientras que el cloro tiene una electronegatividad de 3. Entonces, el átomo de cloro atraerá el par de electrones enlazantes con más fuerza que el hidrógeno y se cargará parcialmente de forma negativa. La diferencia entre las electronegatividades de los dos átomos es de 3,16 - 2,20 = 0,96. Esto es mayor que 0,4 y menor que 1,7. Por lo tanto, el enlace es un enlace covalente polar.

La electronegatividad, representade como χ  es la capacidad de un átomo para atraer el par de electrones de un enlace covalente. Por lo que Un elemento con una electronegatividad alta es muy bueno para atraer un par de electrones, mientras que un elemento con una electronegatividad baja no es tan bueno.

Pauling propuso una escala para medir la electronegatividad. Los valores de esta escala van de 0 a 4 y usa el hidrógeno, cuya elecgtronegatividad es de 2,2, como punto de referencia.

La electronegatividad aumenta a lo largo de los periodos y disminuye hacia abajo en los grupos.


 

Para determinar la polaridad de las moléculas, hay que determinar la diferencia de electronegatividad entre sus átomos. Esto determina el tipo de enlace que se forma entre ellos:

  

  • Si dos átomos tienen una diferencia de electronegatividad superior a 1,7, forman un enlace iónico.
  • Si sólo tienen una ligera diferencia de 0,4 o menos, forman un enlace covalente apolar.
  • Si tienen una diferencia de electronegatividad entre 0,4 y 1,7, forman un enlace covalente polar.

 

Cuestionario final de Polaridad

Pregunta

¿Qué es un enlace covalente polar?

Mostrar respuesta

Answer

Un enlace en el que el par de electrones se comparte de forma desigual entre los dos átomos enlazados.

Show question

Pregunta

Los enlaces covalentes polares se producen por diferencias en _____.

Mostrar respuesta

Answer

la electronegatividad de los átomos

Show question

Pregunta

¿Qué causa los enlaces covalentes polares?

Mostrar respuesta

Answer

La diferencia de electronegatividad entre los átomos

Show question

Pregunta

Una diferencia de electronegatividad inferior a _____ da lugar a un enlace apolar.

Mostrar respuesta

Answer

0,4

Show question

Pregunta

Una diferencia de electronegatividad entre _____ y _____ da lugar a un enlace polar.

Mostrar respuesta

Answer

0,4 y 1,7

Show question

Pregunta

Explica por qué el cloruro de aluminio NO es un compuesto iónico.

Mostrar respuesta

Answer

El aluminio y el cloro tienen una diferencia de electronegatividad de 1,55. Esto es menos de 1,8. Por lo tanto, se unen mediante un enlace covalente polar.

Show question

Pregunta

¿Cuáles de estos enlaces son polares?

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Answer

C-O

Show question

Pregunta

¿Que tipo de enlaces contiene una molécula de amoniaco, NH3?

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Answer

Enlaces covalentes polares

Show question

Pregunta

En un enlace covalente polar, el par de electrones compartido se encuentra más cerca del átomo _____.

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Answer

más electronegativo

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Pregunta

¿Por qué se dan los enlaces covalentes polares?

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Answer

Por una diferencia de electronegatividad entre los átomos que comparten el par de electrones

Show question

Pregunta

¿Cuáles son los facotres que afecta la electronegatividad?

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Answer

La carga nuclear, el radio atómico y el apantallamiento.

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Pregunta

¿Como varía la electronegatividad en la tabla periódica?


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Answer

La electronegatividad aumenta a lo largo de los periodos y disminuye hacia abajo en los grupos.

Show question

Pregunta

Predecir el tipo de enlace de C-N 

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Answer

Covalente polar

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Pregunta

¿Qué tipo de enlace es el enlace O-O?

Mostrar respuesta

Answer

Covalente apolar

Show question

Pregunta

¿Qué es la electronegatividad?

Mostrar respuesta

Answer

La electronegatividad, representade como χ  es la capacidad de un átomo para atraer el par de electrones de un enlace covalente.

Show question

Pregunta

¿Cuál es la electronegatividad de los enlaces del HCl?

Mostrar respuesta

Answer

El hidrógeno tiene una electronegatividad de 2,2 mientras que el cloro tiene una electronegatividad de 3. Entonces, el átomo de cloro atraerá el par de electrones enlazantes con más fuerza que el hidrógeno y se cargará parcialmente de forma negativa. La diferencia entre las electronegatividades de los dos átomos es de 3,16 - 2,20 = 0,96. Esto es mayor que 0,4 y menor que 1,7. Por lo tanto, el enlace es un enlace covalente polar.

Show question

Pregunta

¿Qué es la escala de Pauling?

Mostrar respuesta

Answer

Pauling propuso una escala para medir la electronegatividad. Los valores de esta escala van de 0 a 4 y usa el hidrógeno, cuya elecgtronegatividad es de 2,2, como punto de referencia.

Show question

Pregunta

¿Cuáles son los elementos más y menos electronegativos de la tabla periódica?

Mostrar respuesta

Answer

El francio con 0,7 es el elemento menos electronegativo, mientras que el flúor con 3,98 es el más electronegativo.

Show question

Pregunta

¿Cuál es la relación entre los enlaces iónicos y la polaridad?

Mostrar respuesta

Answer

Cuanto mayor sea la diferencia de electronegatividad entre los dos átomos, más iónico será el enlace.

Show question

Pregunta

Explica por qué el cloruro de aluminio NO es un compuesto iónico.

Mostrar respuesta

Answer

El aluminio y el cloro tienen una diferencia de electronegatividad de 1,55. Esto es menos de 1,8. Por lo tanto, se unen mediante un enlace covalente polar.

Show question

Pregunta

¿Cuáles de estos enlaces son polares?

Mostrar respuesta

Answer

C-O

Show question

Pregunta

¿Cuál de estas moléculas contiene enlaces covalentes polares?

Mostrar respuesta

Answer

NH3

Show question

Pregunta

En un enlace covalente polar, el par de electrones compartido se encuentra más cerca del átomo _____.

Mostrar respuesta

Answer

Más electronegativo

Show question

Pregunta

¿Qué causa los enlaces covalentes polares?

Mostrar respuesta

Answer

Una diferencia de electronegatividad.

Show question

Pregunta

Los enlaces covalentes polares se producen por diferencias en _____.

Mostrar respuesta

Answer

Electronegatividad

Show question

Pregunta

¿Qué es un enlace covalente polar?

Mostrar respuesta

Answer

Un enlace en el que el par de electrones se comparte de forma desigual entre los dos átomos enlazados.

Show question

Pregunta

Algunos enlaces covalentes son polares. ¿Qué determina su polaridad?

Mostrar respuesta

Answer

La diferencia de electronegatividad de los dos átomos implicados en el enlace.

Show question

Pregunta

Predecir el tipo de enlace de C-N 

Mostrar respuesta

Answer

Covalente polar

Show question

Pregunta

¿Qué tipo de enlace es el enlace O-O?

Mostrar respuesta

Answer

Covalente apolar

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