MOMENTO DI DIPOLO

Il momento di dipolo μ è una grandezza che ci consente la quantificazione della polarità di una molecola: è data dal prodotto della carica elettrica moltiplicata per la distanza di legame.

La maggior parte delle molecole è costituita da legami tra atomi differenti a diversa elettronegatività, per cui la nuvola elettronica associata ad un dato legame covalente è più spostata verso l’elemento più elettronegativo, generando così sullo stesso una parziale carica negativa.

Per una semplice e generica molecola binaria A-B, dove B è l’elemento più elettronegativo, il momento di dipolo μ è rappresentato da un vettore diretto da A verso B: in questo caso non c’è dubbio sulla polarità della molecola. Più complesso il caso di una molecola terziaria del tipo A-B-A , dove avremo due vettori, entrambi diretti verso B (se più elettronegativo), e il momento di dipolo è dato dalla loro somma vettoriale. Dovremo tener conto della geometria molecolare prevedibile in base alla teoria VSEPR.

momento di dipolo
Vettore del momento dipolare

L’acqua, notoriamente polare con un μ= 1.85 Debye , ha un momento dipolare che è la risultante della somma di quattro vettori, uguali due a due, disposti in geometria quasi-tetraedrica; due vettori per i legami O-H ed altrettanti per la presenza dei doppietti solitari dell’ossigeno.

momento dipolare dell'acqua
Polarità dell’acqua

Nella CO2 la somma vettoriale genera un momento nullo perchè terremo conto della geometria lineare in cui i due ossigeni sono disposti a 180° rispetto al carbonio centrale: il risultato è la somma di due vettori uguali ma di opposti versi.

molecole apolari
Apolarità dell’anidride carbonica

Poco meno immediati sono casi come , ad esempio, CCl4 oppure PF5 dove abbiamo bisogno una buona comprensione delle simmetrie molecolari che ci porterà a capire perchè le molecole in questione sono apolari.

Generalmente allo studente di chimica viene chiesto di fare delle previsioni sulla polarità o meno di una assegnata molecola in base all’applicazione della teoria VSEPR.

Chimitutor -21 Agosto 2018