¿Cómo determinar la POLARIDAD de las moléculas?
Summary
TLDREl script del video explica la importancia de la geometría molecular en la determinación de la polaridad de las moléculas. Se menciona que la polaridad surge de la diferencia de electronegatividad entre átomos en enlaces covalentes, lo que genera cargas parciales. La polaridad se mide a través del momento dipolar, que indica la magnitud y dirección de la polaridad. Ejemplos como el ácido cianhídrico y el dióxido de carbono ilustran cómo la geometría molecular y la suma vectorial de los dipolos de enlace afectan la polaridad total de una molécula. El video también toca la influencia de los electrones libres en la polaridad, como en el caso del agua y el amoniaco.
Takeaways
- 🔬 La geometría molecular es crucial para determinar la polaridad de una molécula, lo que es fundamental en la química orgánica.
- 🔋 La polaridad surge de enlaces covalentes polares, donde la distribución electrónica es desigual debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos.
- 📊 El momento dipolar es un valor que indica la polaridad de una molécula, siendo más significativo si es alto y menos si es bajo o nulo.
- 👉 El momento dipolar se determina experimentalmente y no es un cálculo común en la química diaria, sino más una referencia de libros y bases de datos.
- ➡ La diferencia de electronegatividad entre átomos en un enlace covalente produce un dipolo de enlace, que se representa con una flecha apuntando al átomo más electronegativo.
- 🌐 La polaridad de una molécula compleja depende de la combinación de los dipolos de enlace y la geometría molecular.
- 🔄 En moléculas con geometría lineal, los dipolos de enlace pueden sumarse o cancelarse dependiendo de su orientación, afectando al momento dipolar neto.
- 🌀 En moléculas como el dióxido de carbono, los dipolos de enlace se cancelan debido a su geometría, resultando en un momento dipolar nulo y por lo tanto no polar.
- 🌟 Los electrones libres también influyen en la polaridad, como en el caso del agua y el amoniaco, donde su movimiento contribuye a un momento dipolar significativo.
- 🌐 La geometría molecular, como en el trifluoruro de boro y el formaldehído, determina si los dipolos de enlace se suman o se cancelan, lo que define la polaridad de la molécula.
Q & A
¿Qué importancia tiene determinar la geometría molecular en la química orgánica?
-Determinar la geometría molecular es crucial en la química orgánica porque afecta la polaridad de las moléculas, lo que a su vez influye en sus propiedades físicas y su comportamiento en reacciones químicas.
¿Qué es la polaridad en un enlace covalente y cómo se relaciona con la geometría molecular?
-La polaridad en un enlace covalente ocurre cuando dos no metales comparten un par de electrones de manera desigual debido a la diferencia en su electronegatividad. Esto resulta en una carga parcial positiva en un extremo y una carga parcial negativa en el otro. La geometría molecular es importante porque puede influir en cómo se alinean estos enlaces polares y si sus efectos se suman o se cancelan.
¿Qué es el momento dipolar y cómo se determina?
-El momento dipolar es un valor que indica qué tan polar es una molécula, basándose en la suma de los dipolos de enlace y cómo se alinean en la geometría molecular. Aunque su definición es compleja y se calcula experimentalmente, se puede determinar a través de datos disponibles en libros o en internet.
¿Cómo afecta la geometría molecular la polaridad de una molécula compleja?
-La geometría molecular afecta la polaridad de una molécula compleja al determinar la orientación de los dipolos de enlace. Si los dipolos están alineados en la misma dirección, se suman y la molécula es polar. Si están en direcciones opuestas, pueden cancelarse y la molécula puede ser no polar.
¿Qué es un dipolo de enlace y cómo se representa?
-Un dipolo de enlace es una diferencia en la densidad electrónica en un enlace covalente polar, representada por una flecha que apunta hacia el átomo más electronegativo, es decir, hacia el polo negativo del enlace.
¿Por qué el dióxido de carbono (CO2) tiene un momento dipolar igual a cero a pesar de tener enlaces polares?
-El dióxido de carbono tiene un momento dipolar igual a cero porque su geometría molecular lineal hace que los dipolos de enlace, que apuntan hacia los átomos de oxígeno, se encuentren en direcciones opuestas y se cancelen mutuamente.
¿Cómo se determina si un compuesto como el trifluoruro de boro tiene un momento dipolar neto?
-El trifluoruro de boro tiene un momento dipolar neto igual a cero debido a su geometría trigonal plana, donde los dipolos de enlace, apuntando hacia los átomos de flúor, se encuentran en direcciones opuestas y se cancelan entre sí.
¿Cómo afecta la presencia de electrones libres en la polaridad de una molécula como el agua?
-La presencia de electrones libres en una molécula como el agua aumenta su polaridad. A pesar de que los enlaces covalentes polares ya podrían dar un momento dipolar, los electrones libres se mueven de tal manera que se concentran en el polo negativo, aumentando la polaridad de la molécula.
¿Qué sucede con la polaridad de una molécula cuando se cambia su geometría molecular, como en el caso del cloruro de metilo?
-Cuando se cambia la geometría molecular de una molécula, como reemplazar un átomo por otro de mayor electronegatividad en el metano para formar cloruro de metilo, se modifica el momento dipolar neto. En el caso del cloruro de metilo, el cloro, siendo más electronegativo, crea un momento dipolar neto hacia su dirección.
¿Cómo se relaciona la geometría molecular con la polaridad en compuestos con estructuras tetraédricas como el tetracloruro de carbono?
-En compuestos con estructuras tetraédricas, como el tetracloruro de carbono, los dipolos de enlace, apuntando hacia los átomos de cloro, se encuentran en direcciones opuestas y de la misma magnitud, lo que resulta en una cancelación y una molécula no polar.
Outlines
🧪 Importancia de la geometría molecular en la polaridad
El primer párrafo introduce la importancia de entender la geometría molecular para determinar la polaridad de las moléculas en química orgánica. Se menciona que la polaridad surge de la diferencia en la negatividad electrónica entre átomos en un enlace covalente. El momento dipolar, aunque difícil de calcular, se usa como una medida experimental de la polaridad de una molécula. Se enfatiza que el momento dipolar depende de la diferencia de electronegatividad y la geometría molecular, y se ilustra cómo los dipolos de enlace en moléculas simples como el ácido clorhídrico afectan el momento dipolar.
🔍 Comportamiento vectorial de los momentos dipoles y su influencia en la polaridad
Este párrafo explica cómo los momentos dipoles se suman o se cancelan dependiendo de su dirección, como en el caso del ácido cianhídrico y el dióxido de carbono. Se describe cómo la geometría molecular, siendo lineal en el dióxido de carbono, provoca la cancelación de los dipolos de enlace, resultando en una molécula no polar a pesar de tener enlaces covalentes polares. También se exploran ejemplos de moléculas con geometrías trigonal plana y tetraédrica, como el trifluoruro de boro y el formaldehído, y cómo estas geometrías afectan la polaridad de las moléculas.
🌊 Influencia de los electrones libres y la geometría en la polaridad de las moléculas
El tercer párrafo profundiza en cómo los electrones libres y la geometría molecular afectan la polaridad. Se ejemplifica con el agua y el amoniaco, donde la presencia de electrones libres y la geometría angular o piramidal de las moléculas resultan en una polaridad marcada. Se señala que la polaridad puede ser un factor crítico en las propiedades físicas de las moléculas y se invita al espectador a seguir explorando el tema en próximos videos y a conectarse en las redes sociales para obtener más información.
Mindmap
Keywords
💡Moléculas
💡Geometría Molecular
💡Polaridad
💡Enlace Covalente Polar
💡Momento Dipolar
💡Dipolo de Enlace
💡Electronegatividad
💡Ácido Cianhídrico
💡Dióxido de Carbono
💡Electrones Libres
💡Moléculas Apolares
Highlights
Las moléculas son estructuras tridimensionales que determinan su geometría molecular.
La geometría molecular es importante para entender la polaridad en química orgánica.
La polaridad en un enlace covalente se produce por la desigual distribución electrónica entre átomos de diferente electronegatividad.
El momento dipolar es una medida experimental de la polaridad de una molécula.
Un momento dipolar alto indica una molécula polar con cargas parciales significativas.
Un momento dipolar bajo o nulo sugiere cargas parciales pequeñas o la ausencia de polaridad.
El momento dipolar depende de los dipolos de enlace y la geometría molecular.
El dipolo de enlace se define por la diferencia de electronegatividad entre los átomos en un enlace covalente.
El ácido clorhídrico es un ejemplo de molécula con un solo dipolo de enlace y momento dipolar positivo.
El ácido cianhídrico muestra cómo la suma vectorial de dipolos de enlace puede determinar el momento dipolar neto de una molécula.
El dióxido de carbono, con su geometría lineal, tiene un momento dipolar nulo debido a la cancelación de dipolos opuestos.
La geometría molecular puede ser crucial para entender si los dipolos de enlace se suman o se cancelan.
El trifluoruro de boro y el formaldehído ejemplifican cómo la geometría trigonal plana afecta la polaridad de las moléculas.
La estructura tetraédrica, como en el tetracloruro de carbono, puede resultar en una molécula no polar debido a la cancelación de dipolos.
El metano y el cloruro de metilo ilustran cómo la presencia de átomos diferentes puede cambiar la polaridad de una molécula.
Los electrones libres, como en el agua y el amoniaco, también afectan significativamente la polaridad de una molécula.
La geometría angular del agua y la piramidal del amoniaco contribuyen a su polaridad.
El vídeo resalta la importancia de la geometría molecular y los dipolos de enlace en la polaridad de las moléculas.
Transcripts
hola a todos en el vídeo pasado
aprendimos que las moléculas son
estructuras tridimensionales y por eso
podíamos determinar su geometría
molecular y hoy aprenderemos por qué es
importante determinar esa geometría y en
si hay varios aspectos sobre todo cuando
uno estudia la química orgánica pero hoy
nos enfocaremos en cómo afecta la
geometría a la polaridad de una molécula
ya hablamos un poco sobre polaridad
cuando vimos el enlace covalente dijimos
que cuando hay un enlace covalente polar
que es cuando se unen dos no metales al
compartir un par de electrones de manera
desigual porque un elemento es mucho más
electro negativo y atrae más fuerte los
electrones bueno eso producirá la
polaridad en un enlace o sea que haya
una carga parcial positiva en un extremo
y una carga parcial negativa en el otro
además eso lo podemos representar con un
diagrama que muestre la densidad
electrónica de la molécula recuerda que
con densidad de electrónica nos
referimos a la zona de la molécula donde
se concentran los electrones es decir la
zona de alta densidad es el polo
negativo y la zona de baja densidad es
el polo positivo
ok sí hasta aquí no has tenido problemas
con los términos que estoy usando creo
yo podemos continuar si no te recomiendo
checar el vídeo de enlaces covalentes
para revisar esos conceptos y volvemos
dicho eso en el enlace covalente
usábamos la diferencia de electrón
negatividad para saber si una molécula
tiene a polos hoy vamos a utilizar un
término aún más especial para eso el
momento dipolar
[Música]
[Aplausos]
la definición tal cual de momento
dipolar es algo compleja y la verdad no
tiene mucha utilidad porque se trata de
un cálculo que casi no se hace en
realidad el momento dipolar se determina
experimentalmente y ya con los datos que
se obtienen que podemos consultar en
libros o en internet podemos analizar y
entender mejor una molécula entonces
para mantener esto fácil para nosotros
el momento dipolar va a representar un
valor que nos indique qué tan polar o no
polar es una molécula básicamente sirve
como una escala de polaridad por ejemplo
si tenemos un momento dipolar alto
significa que una molécula es muy polar
o sea que las cargas parciales positiva
y negativa de esa molécula son grandes
en cambio un momento dipolar bajo
significa que las cargas parciales son
pequeñas de hecho si el momento dipolar
es igual a cero estamos hablando de una
molécula neutra una molécula a polar lo
que sí debes tener en mente es que el
momento dipolar de una molécula compleja
va a depender de dos factores
principalmente
los dipolos de enlace y la geometría
molecular primero veamos qué es eso de
dipolo de enlace imagina que tenemos el
ácido clorhídrico el cloro unido el
hidrógeno nosotros sabemos que el cloro
es más electro negativo que el hidrógeno
o por ubicarlos en la tabla periódica o
bien podríamos buscar el valor exacto en
cualquier libro de cualquier modo
podemos estar seguros que existe una
diferencia de electro negatividad entre
ellos y por el simple hecho de saber que
existe esa diferencia sabemos que este
enlace presenta un dipolo
normalmente se representa como una
flecha que apunta hacia el átomo más
electro negativo
digamos que hacia el lado negativo del
enlace ahora en este caso como es una
molécula sencilla no hay ningún otro
enlace y que tengamos que analizar este
mismo dipolo de enlace representa el
momento dipolar que a veces también se
le conoce como dipolo neto en el
siguiente ejemplo te va a quedar más
clara la diferencia de estos conceptos
por ahora con saber que representan
estas flechas pero en fin con esta
información podemos asegurar que esta
molécula
o sea que el momento dipolar es mayor a
cero
simplemente por esa diferencia de
electro negatividad con ella sabemos que
el cloro concentra más la densidad
electrónica de la molécula y eso lo
podemos ver en el diagrama de colores
ahi distinguimos el polo positivo y el
polo negativo
eso es un caso sencillo ahora comparemos
qué pasa con el ácido cianhídrico ese es
una molécula más compleja entonces
primero tenemos que checar su geometría
molecular que vendría siendo lineal
además en este caso ya tenemos que
checar dos dipolos de enlace uno que
sería entre el nitrógeno y el carbono y
el otro entre el hidrógeno y el carbono
primero tenemos que checar quién es más
electro negativo y de nuevo usando la
tabla o buscando los datos sabríamos que
el nitrógeno es el más electro negativo
después le seguiría el carbono y el
hidrógeno es el menos electro negativo
después una vez que nos aseguramos que
existe una diferencia de electro
negatividad podemos dibujar el dipolo de
enlace entre el carbono y el nitrógeno
que estaría apuntando hacia el nitrógeno
recuerda hacia el lado negativo pero
también tenemos que dibujar un dipolo de
enlace el hidrógeno hacia el carbono
porque sabemos que existe una pequeña
diferencia de electro negatividad entre
ellos ahora la pregunta es cuál es el
momento dipolar o el dipolo neto de esta
molécula para eso debes de saber que los
momentos bipolares y el polo de enlace
se comportan como magnitudes vectoriales
eso quiere decir que si dos dipolos van
en el mismo sentido se suman o si van en
sentidos contrarios se cancelan por
ejemplo aquí los dos dipolos van en la
misma dirección entonces el momento
dipolar de toda la molécula uno es
bastante grande porque es la suma de los
otros dos y dos también y por lo tanto
esta molécula el momento dipolar es
mayor a cero es decir es una molécula
polar por eso también le decimos dipolo
neto porque se refiere a que tome en
cuenta todos los polos que hayan que en
este caso se suman pero no siempre es
así por ejemplo cambiamos al dióxido de
carbono
esta es una molécula que también tiene
geometría lineal que le tenemos que
analizar dos enlaces primero con una
tabla periódica podemos ver que el
oxígeno es más electro negativo que el
carbono entonces podemos dibujar un
dipolo de enlace que vaya a un oxígeno y
también otro del mismo carbono al otro
oxígeno recuerda tenemos que analizar
cada enlace y ahora la pregunta es hay
momento bipolar o dipolo neto y la
respuesta es no en este caso a
diferencia del anterior los dipolos de
enlace van en direcciones totalmente
opuestas entonces se cancelan entre
ellos imaginando así es como si dos
amigos me estuvieran sujetando por los
brazos y me estuvieran alineando si los
dos son igual de fuertes pues yo no me
voy a ir a ningún lado me voy a quedar
en el mismo sitio eso es lo que pasa
aquí la geometría lineal del dióxido de
carbono hace que cada oxígeno halle la
densidad de electrónica con la misma
fuerza hacia lados opuestos por eso
decimos que los dipolos se cancelan por
lo tanto en este caso el dióxido de
carbono tiene un momento dipolar igual a
cero o sea que a pesar de tener este
enlaces covalentes polares es una
molécula a pola por eso te debes fijar
en estos dos aspectos para determinar si
una molécula tiene momento dipolar en
que haya una diferencia de electrón
negatividad y además de que la geometría
molecular lo permite que no se cancelen
los dipolos de enlace por ejemplo se
quemó rápido otros casos con diferentes
geometrías veamos dos compuestos con
geometría trigo en 'la plana el tri
fluoruro de boro y el formaldehído en el
caso del tri fluoruro de boro el flúor
es mucho más electro negativo entonces
dibujaremos el dipolo hacia el flúor
claramente sería lo mismo con cada
enlace entonces aquí como todos los
tipos los van en direcciones contrarias
se cancelan entre ellos no hay momento
dipolar recuerda que la geometría
tribunal plana es así como los átomos
están en direcciones totalmente
contrarias si se pueden cancelar entre
ellos y es meramente visual saber si los
dipolos se pueden sumar o se pueden
cancelar que también se podría hacer con
cálculos pero nada más sería meterse en
problemas luego luego se nota
pero en fin el triple de boro sería a
polar por esta misma razón
ahora en el caso del formaldehído el
carbono es más electro negativo que los
hidrógenos entonces ambos dipolos
estarían apuntando hacia el carbono y el
oxígeno ya sabemos que es mucho más
electro negativo entonces sería otro
dipolo aún más grande hacia arriba por
lo tanto aquí si tenemos un momento
dipolar digamos que el dipolo neto iría
hacia arriba
para mí parece como si los hidrógeno se
estuvieran empujando a la densidad de
electrónica desde abajo y el oxígeno aún
la jala más hacia arriba entonces por
eso el momento dipolar resulta en esa
misma dirección y da una molécula muy
polar
cambiando de geometría en el caso de la
estructura tetra erika pasa algo similar
por ejemplo el compuesto tetracloruro de
carbono es así en sí el cloro es más
electro negativo que el carbono
entonces los dipolos de enlace parece
venir del centro hacia afuera e igual
que el tri cloruro de boro aquí todos
esos dipolos apuntan en direcciones
totalmente contrarias además son de la
misma magnitud entonces se cancelan y
resultan en una molécula a polar en
cambio en el caso del metano el carbono
es más electro negativo entonces todos
los polos estarían apuntando hacia él
pero en sí también van en direcciones
contrarias entonces aquí también se
cancelan
en si la única manera de que se forme un
momento dipolar en la geometría te trae
drica es que haya átomos diferentes por
ejemplo imagina que el metano le
cambiamos un hidrógeno por un cloro
este es un compuesto que se llama
cloruro de metilo y aquí ya es muy
diferente la cosa porque el cloro es más
electro negativo entonces la dirección
de ese dipolo sería hacia el otro lado
por lo tanto esta molécula si tiene un
dipolo neto que iría prácticamente en
esa dirección
de hecho el cloruro de metilo es una
molécula muy polar porque se están
sumando todos esos dipolos por último
chequeamos un detalle importante los
electrones libres también afectan la
polaridad de una molécula por ejemplo
llega la molécula del agua que tendría
geometría angular como el oxígeno es más
electro negativo que el hidrógeno
podríamos dibujar los dipolos de enlace
apuntando es el oxígeno lo que ya le
daría un momento dipolar a esta molécula
pero nosotros sabemos que el agua es una
molécula muy polar y eso es gracias a
que tiene electrones libres recuerda que
los electrones se están moviendo estos
orbitales que en este caso estarían de
este lado contrario los hidrógenos
entonces prácticamente toda la densidad
electrónica se está juntando de este
lado si lo quieres ver de manera
sencilla es como hacia los electrones
libres les pusiéramos otra flecha que
iría desde el átomo central hacia el
lado opuesto por eso resulta en un
momento dipolar muy marcado hacia donde
apuntan todas las flechas
un caso similar sería el amoniaco aunque
tiene una geometría molecular distinta
aquí se trata de tribunal piramidal
tanto los dipolos de los hidrógenos como
el par de electrones libres del
nitrógeno estarían apuntando en la misma
dirección por eso el amoniaco también es
una molécula muy polar
y hasta aquí el tema de hoy ojalá haya
quedado muy claro ya en el siguiente
vídeo veremos cómo nos afecta que una
molécula sea polar o no polar sobre todo
afecta en las propiedades físicas pero
en fin ahí nos vemos muchas gracias y no
olvides echarle un vistazo a nuestras
redes sociales tenemos resúmenes más
ejemplos más ejercicios divulgación
científica y mucho más
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