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Home Chimica

Momento dipolare molecolare

di Chimicamo
2 Luglio 2021
in Chimica, Chimica Generale
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Momento dipolare molecolare-chimicamo

Momento dipolare molecolare-chimicamo

Una molecola presenta un momento dipolare molecolare se essa è di tipo polare e presenta una asimmetria nella propria struttura.

Sebbene la carica totale presente in una molecola sia pari a zero quando gli atomi che la costituiscono hanno una elettronegatività diversa gli elettroni di legame sono attratti dall'elemento più elettronegativo e quindi il baricentro delle cariche positive, dovute ai protoni contenuti nei rispettivi nuclei atomici, non coincide con il baricentro delle cariche negative e quindi tali molecole costituiscono dei dipoli permanenti. Quanto maggiore è la differenza di elettronegatività tra gli atomi tanto maggiore è il dipolo.

L'atomo che ha elettronegatività maggiore che vede avvicinare a sé gli elettroni di legame assume una parziale carica negativa δ- mentre l'atomo che ha una elettronegatività minore  che vede allontanare da sé gli elettroni di legame assume una parziale carica positiva δ+.

Momento dipolare

Il momento dipolare μ è la misura quantitativa della polarità della molecola ed è definito come :

μ = q · r

dove q è la grandezza della carica (ma non del suo segno)

r è la distanza tra le due cariche

Pertanto le dimensioni di μ sono C · m (Coulomb · metro). I momenti dipolari, a causa del valore estremamente piccolo di r sono comunemente espressi in unità di Debye in onore al chimico e fisico olandese Peter Debye dove 1 D = 3.336 ∙ 10-30 C·m. Poiché la carica Q viene misurata in termini di carica dell'elettrone che è pari a 1.60 ∙ 10-19 C se le due cariche, +1 e -1, distano 1.00 Å allora il momento dipolare è dato da:

μ = q · r = (1.60 ∙ 10-19 C) ( 1.00 Å) ( 10-10 m/ 1 Å) ( 1 D/3.336 ∙ 10-30 C·m.) = 4.79 D

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Dall'espressione del momento dipolare si ha che esso aumenta all'aumentare della carica e all'aumentare della distanza tra le cariche.

Polarità di una molecola

La maggior parte delle molecole è costituita da atomi diversi e con elettronegatività diversa e pertanto in esse sono presenti dipoli permanenti. La presenza di momento dipolare  molecolare, non implica tuttavia, che la molecola sia polare. Ad esempio, nel caso della molecola di CO2, che è di tipo lineare il dipolo permanente che si instaura tra il primo ossigeno e il carbonio è uguale ed opposto al dipolo permanente che si instaura tra il carbonio e il secondo ossigeno quindi la molecola non è polare:

co2

ADVERTISEMENTS

Una molecola è quindi apolare anche in presenza di legami polari se è simmetrica come, ad esempio nel caso di CCl4, che ha una struttura tetraedrica con il carbonio al centro e gli atomi di cloro disposti simmetricamente ai vetrici del tetraedro:

ccl4

Le molecole sono polari solo se, oltre ai dipoli permanenti che vi sono tra i diversi atomi, hanno una asimmetria nella struttura molecolare. Ad esempio nel caso della molecola di acqua che ha una struttura tetraedrica con l'ossigeno al centro, due vertici occupati rispettivamente dall'idrogeno e due vertici occupati rispettivamente dai due doppietti elettronici solitari presenti sull'ossigeno, si è il presenza di molecola polare.

La molecola infatti presenta ciascuno degli atomi di idrogeno, che hanno un'elettronegatività minore rispetto all'ossigeno, con una parziale carica positiva δ+ e l'ossigeno che vede avvicinare a sé gli elettroni di legame che assume una parziale carica negativa 2δ-. La asimmetria della molecola fa sì che i momenti dipolari presenti non si annullino e quindi μ > 0.

h2o

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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