Legami covalenti polarizzati
Molecole polari
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Polarizzazione dei legami covalenti
Il modo in cui due atomi legati covalentemente si dividono tra loro la
coppia elettronica di legame dipende dalla tendenza di ciascun atomo a
cedere il proprio elettrone o ad acquistare l’altro.
Se i due atomi legati sono uguali, la coppia elettronica
è ugualmente condivisa tra i due atomi → il baricentro
delle cariche positive coincide con il baricentro delle
cariche negative → legame covalente apolare.
ESEMPI: H–H, F–F, N≡ N.
Se i due atomi legati sono diversi la coppia elettronica non
è ugualmente condivisa tra i due atomi → l’atomo che
manifesta maggiore tendenza ad acquistare elettroni
assume una parziale carica negativa –δ, mentre l’altro
assume una parziale carica positiva +δ → legame
covalente polare.
ESEMPI: H–Cl, H–O in H2O, N–H in NH3.
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1
H-H
H
H
H-Cl
H
Cl
⇒ legame covalente apolare
⇒ legame covalente polare
Distribuzione di carica non simmetrica nei legami covalenti eteronucleari
causata dalla diversa elettronegatività degli atomi che partecipano al
legame.
Un legame covalente è tanto più polare quanto maggiore è la differenza di
elettronegatività degli atomi che lo costituiscono.
Legame covalente
Legame ionico
Differenza di elettronegatività
CRESCENTE
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Il momento dipolare µ - Polarità delle molecole biatomiche
H-Cl
δ+
δ-
δ+
H
δ-
q+
r
+
Cl
q-
La molecola HCl, pur essendo
neutra nel suo insieme, ha il
baricentro delle cariche positive
che non coincide con quello
delle cariche negative ⇒ dipolo
elettrico.
Momento dipolare
r
µ = q !r
-
Il momento dipolare elettrico è un vettore:
r
Modulo: µ = q ! r
Direzione: asse che passa per i centri di carica
Verso: dalla carica positiva a quella negativa
Unità di misura di µ: Debye ( D)
1 D = 3.33 x 10 -30 C m
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2
Il carattere ionico dei legami covalenti
H-Cl
δ+
δ+
δ-
H
δCl
Da misure di µ è possibile “stimare” il carattere ionico di un
legame covalente.
µ
q=
µ
r
=
sperimentale: 1.08 D ; rHCl = 127 pm
1.08 x3.33 x10 !30 Cm
= 2.83 x10 ! 20 C
127 x10 !12 m
% carattere ionico =
2.83 x10 !20 C
% = 18%
1.602 x10 !19 C
Se % carattere ionico > 50
il legame è da considerarsi essenzialmente ionico
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Polarità delle molecole poliatomiche
Cosa succede per le molecole poliatomiche? Il momento dipolare
totale di una molecola è dato dalla somma vettoriale dei momenti
dipolari dei vari legami e delle eventuali coppie solitarie presenti
nella molecola.
E’ quindi fondamentale conoscere la geometria della molecola.
Il momento dipolare della molecola può infatti risultare nullo per
ragioni di simmetria (es. CO2, BF3)*.
6
3
Polarità
delle
molecole
..
....
7
Una molecola è polare???
Sono presenti
legami polari?
NO
SI
Ci sono coppie
solitarie
sull’atomo
centrale?
NO
SI
I legami polari
sono presenti in
modo da
cancellarsi?
SI
Le coppie solitarie
sull’atomo centrale
sono disposte in
maniera da cancellarsi?
NO
La molecola è
APOLARE
SI
NO
La molecola è
POLARE
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4
Il carattere ionico dei legami covalenti
H-Cl
δ+
δ+
δ-
H
δCl
Da misure di µ  è possibile “stimare” il caratteri ionico
di un legame covalente
µ
q=
µ
r
=
sperimentale: 1.08 D ; rHCl = 127 pm
1.08 x3.33 x10 !30 Cm
= 2.83 x10 ! 20 C
127 x10 !12 m
% carattere ionico =
2.83 x10 !20 C
% = 18%
1.602 x10 !19 C
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Il carattere ionico dei legami covalenti
L. Pauling “The Nature of the Chemical Bond, 1960
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