1 00:00:00,000 --> 00:00:10,179 a determinar la polaridad de moléculas covalentes. Como vimos en clase, siempre que tenemos un 2 00:00:10,179 --> 00:00:16,480 enlace covalente entre átomos diferentes, la molécula es polar. ¿Por qué? Pues porque 3 00:00:16,480 --> 00:00:22,219 si los átomos son distintos, siempre tengo uno que es más electronegativo. Por ejemplo, 4 00:00:22,480 --> 00:00:27,760 aquí tengo representada la molécula de fluoruro de hidrógeno y aquí tenemos los dos electrones 5 00:00:27,760 --> 00:00:34,079 del enlace. Esos dos electrones están más próximos al flúor que al hidrógeno. Eso 6 00:00:34,079 --> 00:00:40,619 hace que en esta molécula haya una separación parcial de cargas, el flúor tenga más carga 7 00:00:40,619 --> 00:00:47,380 negativa que el hidrógeno. El par electrónico está más próximo al átomo más electronegativo 8 00:00:47,380 --> 00:00:52,439 y hay una separación de cargas en la molécula. ¿Cómo se mide la polaridad de un enlace? 9 00:00:52,439 --> 00:00:56,500 Se mide mediante una magnitud que se denomina momento dipolar. 10 00:00:56,700 --> 00:00:58,539 Se designa con la letra griega mu. 11 00:00:58,979 --> 00:01:05,180 Es un vector que lleva la dirección del enlace y el sentido va hacia el átomo más electronegativo. 12 00:01:05,659 --> 00:01:12,079 Por tanto, aquí llevaría esta dirección, la dirección del enlace, y sentido hacia el flúor. 13 00:01:13,359 --> 00:01:15,439 ¿Cómo se calcula matemáticamente? 14 00:01:15,439 --> 00:01:27,819 Bueno, pues el vector momento dipolar se calcula multiplicando la fracción de carga que se ha separado por la distancia que se ha separado esa carga. 15 00:01:28,620 --> 00:01:33,500 Entonces, bueno, las unidades del vector momento dipolar son coulombios por metro. 16 00:01:34,640 --> 00:01:42,400 Esa unidad se suele denominar de Bay, pero no vamos a hacer cálculos numéricos de vectores momentos dipolares, 17 00:01:42,400 --> 00:01:52,159 pero simplemente sí que tenemos que saber cuál es la polaridad de cada enlace y a dónde va dirigido y con qué sentido tiene el vector momento dipolar. 18 00:01:52,480 --> 00:02:00,980 Si tengo sólo un enlace, está claro, la molécula es polar y el vector momento dipolar está dirigido hacia el átomo más electronegativo. 19 00:02:01,599 --> 00:02:03,859 Pero esto no es lo más habitual. 20 00:02:04,560 --> 00:02:06,519 ¿Qué es lo que ocurre en una molécula covalente? 21 00:02:06,640 --> 00:02:08,539 Pues que normalmente tenemos más de un enlace. 22 00:02:08,539 --> 00:02:21,979 Por ejemplo, visualizar la molécula de agua. En la molécula de agua tengo dos enlaces, hidrógeno-oxígeno. Cada enlace tendrá su polaridad. Entonces, ¿cómo determinamos la polaridad de la molécula? Pues muy sencillo. 23 00:02:22,500 --> 00:02:33,500 Para determinar la polaridad de la molécula tenemos que sumar vectorialmente los vectores momentos dipolares de cada enlace. Si la suma vectorial nos da cero, la molécula es apolar. 24 00:02:33,500 --> 00:02:41,259 Si la suma vectorial es distinta de cero, quiere decir que hay un vector momento dipolar resultante, por tanto la molécula es polar. 25 00:02:42,120 --> 00:02:48,719 Hay una cuestión muy importante. Hemos dicho que el vector momento dipolar lleva la dirección del enlace. 26 00:02:49,319 --> 00:03:01,060 Entonces, claro, tenemos que dibujarlo sobre la geometría real de la molécula, la geometría que determinamos después de ver el número de pares estructurales que rodean al átomo central. 27 00:03:01,060 --> 00:03:04,659 Vamos a ver diferentes ejemplos 28 00:03:04,659 --> 00:03:07,439 Empezamos con moléculas lineales 29 00:03:07,439 --> 00:03:11,680 Vamos a analizar, por ejemplo, la molécula de CO2 y la molécula de ácido cianhídrico 30 00:03:11,680 --> 00:03:12,960 Las dos las hemos visto ya 31 00:03:12,960 --> 00:03:17,879 Molecula de CO2, al carbono le rodean dos pares estructurales 32 00:03:17,879 --> 00:03:22,099 Son dos pares enlazantes que son dos dobles enlaces 33 00:03:22,099 --> 00:03:25,759 Bueno, pues como son dos pares estructurales 34 00:03:25,759 --> 00:03:31,120 la geometría va a ser lineal por la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de Valencia 35 00:03:31,120 --> 00:03:34,300 y la hibridación del carbono va a ser sp. 36 00:03:35,500 --> 00:03:40,780 Bueno, teniendo en cuenta que esta geometría está bien dibujada porque la geometría es lineal, 37 00:03:41,300 --> 00:03:43,460 dibujo debajo los vectores momento dipolar. 38 00:03:44,039 --> 00:03:49,080 Me encuentro con dos vectores momento dipolar iguales, porque el enlace es el mismo, carbono-oxígeno, 39 00:03:49,520 --> 00:03:52,000 dirigido hacia el átomo más electronegativo, el oxígeno. 40 00:03:52,000 --> 00:03:54,919 Entonces tengo dos vectores iguales y de sentido contrario. 41 00:03:55,759 --> 00:04:01,979 con la misma dirección. La suma vectorial me va a dar cero. Por tanto, la molécula de CO2 es una 42 00:04:01,979 --> 00:04:09,520 molécula apolar. Al lado tengo la molécula de ácido cianídrico. Tengo también dos pares 43 00:04:09,520 --> 00:04:17,100 estructurales, ángulo de 180 grados, molécula lineal, hibridación del carbono SP. Si represento 44 00:04:17,100 --> 00:04:22,959 los vectores momento dipolar, ahora me encuentro con que el carbono es ligeramente más electronegativo 45 00:04:22,959 --> 00:04:28,240 que el hidrógeno, pero la diferencia de electronegatividad es pequeña. Esto hace que la separación de 46 00:04:28,240 --> 00:04:33,100 carga sea pequeña y el momento dipolar va a ser pequeñito. Sin embargo, entre el carbono 47 00:04:33,100 --> 00:04:38,980 y el nitrógeno la diferencia de electronegatividad es mayor. Recordamos que el flúor es el elemento 48 00:04:38,980 --> 00:04:43,139 más electronegativo, el segundo más electronegativo es el oxígeno, bueno, pues el tercero es 49 00:04:43,139 --> 00:04:49,240 el nitrógeno. Aquí representa un vector momento dipolar más grande dirigido también 50 00:04:49,240 --> 00:04:55,639 hacia el nitrógeno. Tengo dos vectores que no son iguales y que aparte llevan el mismo sentido y la 51 00:04:55,639 --> 00:05:02,259 misma dirección. Su suma va a ser distinta de cero. La molécula de ácido cianídrico va a ser una 52 00:05:02,259 --> 00:05:08,759 molécula polar. Moleculas angulares. Pongo dos ejemplos. Tenemos aquí la molécula de agua. La 53 00:05:08,759 --> 00:05:15,720 molécula de agua hemos visto que el oxígeno está rodeado de 1, 2, 3 y 4 pares estructurales. La 54 00:05:15,720 --> 00:05:23,420 hibridación del oxígeno va a ser sp3 pero sólo se ocupan de esos orbitales híbridos pues sólo 55 00:05:23,420 --> 00:05:31,220 dos de ellos los dos o los dos restantes serían no enlazantes estos dos orbitales no enlazantes 56 00:05:31,220 --> 00:05:38,839 ejercen un efecto repulsivo que hace que los ángulos de 109,5 grados de un tetraedro se 57 00:05:38,839 --> 00:05:45,120 cierren ligeramente y el ángulo hidrógeno oxígeno hidrógeno sea de 104,5 grados bueno tengo dos 58 00:05:45,120 --> 00:05:51,819 vectores que forman entre sí un ángulo de 104,5 grados. Si lo sumo vectorialmente, aplicando 59 00:05:51,819 --> 00:05:57,160 la regla del paralelogramo, me da un vector resultante distinto de cero, que iría en 60 00:05:57,160 --> 00:06:03,199 este caso con esta dirección y sentido hacia el oxígeno. La suma es distinta de cero, 61 00:06:03,399 --> 00:06:09,899 por tanto la molécula es polar. Al lado se ha representado la molécula de SO2. En este 62 00:06:09,899 --> 00:06:17,019 caso al azufre le rodean tres pares estructurales. Como son tres pares estructurales, uno no 63 00:06:17,019 --> 00:06:24,839 enlazante, la hibridación del azufre sería sp2. Si estuvieran todos ocupados, los ángulos 64 00:06:24,839 --> 00:06:30,480 serían de 120 grados, pero como tengo uno no enlazante, ejerce un efecto repulsivo que 65 00:06:30,480 --> 00:06:37,319 hace que este ángulo se cierre ligeramente y sea inferior a 120 grados. Pero bueno, tengo 66 00:06:37,319 --> 00:06:42,959 dos vectores que forman un ángulo y que van dirigidos hacia el oxígeno. La suma vectorial 67 00:06:42,959 --> 00:06:46,379 en ningún caso me va a dar cero, me va a dar un vector resultante que va a llevar esta 68 00:06:46,379 --> 00:06:51,199 dirección y sentido hacia el océano de los oxígenos. La suma de los vectores momento 69 00:06:51,199 --> 00:06:56,759 dipolar es distinto de cero, por tanto la molécula es polar. No me tengo que complicar 70 00:06:56,759 --> 00:07:04,000 la vida, siempre que tenga moléculas angulares la suma va a ser distinta de cero. Los momentos 71 00:07:04,000 --> 00:07:10,339 dipolares no se van a anular, se están formando un ángulo y, bueno, pues la molécula resultante 72 00:07:10,339 --> 00:07:17,720 va a ser polar. ¿Qué ocurre si tengo moléculas triangulares planas? Aquí tengo tres vectores 73 00:07:17,720 --> 00:07:23,899 momento dipolar. En este caso tengo tres pares estructurales, la hibridación del boro sería 74 00:07:23,899 --> 00:07:29,980 sp2 y los ángulos serían de 120 grados. Bueno, pues como tengo tres vectores iguales 75 00:07:29,980 --> 00:07:35,139 dirigidos hacia los flúor, y que forman entre sí ángulos de 120 grados, 76 00:07:35,300 --> 00:07:38,040 si los sumo, el vector resultante me va a dar cero. 77 00:07:38,339 --> 00:07:42,620 Bueno, lo podéis ver más o menos, si sumo estos dos vectores me da un vector resultante 78 00:07:42,620 --> 00:07:46,759 dirigido hacia abajo, que sumado vectorialmente con otro igual, 79 00:07:47,399 --> 00:07:53,720 con sentido contrario, el que va hacia arriba, pues me da una suma de momento dipolar igual a cero. 80 00:07:54,139 --> 00:07:57,980 Eso quiere decir que la molécula de trifluoruro de boro es una molécula apolar. 81 00:07:57,980 --> 00:08:05,980 Vamos a ver, me estoy dando cuenta, vamos a ver si lo puedo corregir. 82 00:08:08,959 --> 00:08:20,639 Al lado tenéis la molécula de metanal. 83 00:08:20,639 --> 00:08:39,279 Bueno, pues en el caso de la molécula del aldeído metanal, tengo los vectores momentos dipolares bien dibujados, dos pequeñitos dirigidos hacia el carbono y uno más grande dirigido hacia el oxígeno. 84 00:08:39,279 --> 00:08:56,759 Bueno, está claro por el sentido de los vectores que la suma me va a dar distinta de cero. En este caso no se van a anular el vector resultante. Si sumo los dos de abajo me va a dar un vector dirigido hacia esta zona, hacia la zona del oxígeno, que lleva el mismo sentido que el otro vector. 85 00:08:56,759 --> 00:09:10,080 bueno, no exactamente el mismo sentido, pero, a ver, sí, el mismo sentido, solo que sería más pequeño, y bueno, pues la suma va a ser distinta de cero. 86 00:09:10,399 --> 00:09:20,259 Y bueno, aquí tenemos el error que os decía, voy a borrarlo, la molécula no es apolar, en este caso se trata de una molécula apolar. 87 00:09:20,259 --> 00:09:36,059 A ver, lo que os estaba diciendo antes de la suma es que si yo traslado el origen del vector de arriba, aquí tendría un vector dirigido hacia, a ver, un vector dirigido hacia abajo, ¿vale? 88 00:09:36,059 --> 00:10:08,700 otro vector dirigido hacia arriba, igual, formando ángulos de 120 grados, entonces si lo sumo, que aquí dibujo muy mal, pues me va a dar un vector que va a llevar este sentido y que va a llevar precisamente el mismo sentido que el del oxígeno, el vector que tengo aquí. 89 00:10:09,139 --> 00:10:31,940 Entonces, la suma no me va a dar cero y se trataría de una molécula polar. No necesitamos hacer esto que os he hecho yo aquí, estos dibujos de suma vectorial. Se ve a simple vista que esos tres vectores es imposible que se anulen y que me va a dar un vector momento dipolar distinto de cero. 90 00:10:31,940 --> 00:10:50,820 De todas formas no nos complicamos la vida. Para que se anulen los tres vectores tienen que ser iguales y llevar que el sentido en los tres casos sea el mismo, es decir, siempre hacia afuera o siempre hacia adentro. 91 00:10:50,820 --> 00:11:14,070 En este caso, si tengo tres vectores iguales que forman ángulos de 120 grados, pues la molécula sería apolar. ¿Qué ocurre si tengo moléculas piramidales trigonales? Bueno, pues que en este caso los tres vectores, pues en el caso de la molécula del amoníaco, van dirigidos hacia el nitrógeno, son concurrentes, son dirigidos hacia el nitrógeno, no se anulan. 92 00:11:14,070 --> 00:11:25,529 el vector resultante iría hacia el nitrógeno y como la suma de los momentos dipolares es distinta de cero, la molécula sería polar. 93 00:11:26,110 --> 00:11:37,669 En el caso de moléculas tetraédricas, si tengo cuatro vectores iguales y que apuntan hacia el mismo sitio, se anulan entre sí. 94 00:11:37,669 --> 00:11:48,789 Podéis intentarlo dibujar, vamos a ver si os hago un dibujo para que se pueda ver más o menos 95 00:11:48,789 --> 00:11:57,330 A ver, si tengo un tetraedro, tengo aquí el centro 96 00:11:57,330 --> 00:12:04,149 Tengo un vector dirigido, vamos a ponerlos hacia afuera para que el dibujo sea más fácil 97 00:12:04,149 --> 00:12:26,139 aunque sería aquí, otro, otro y otro, vamos a ver para que lo veáis más o menos, si yo sumo estos dos vectores, me va a dar un vector que va a ir por aquí en medio, 98 00:12:26,139 --> 00:12:29,419 lo que pasa es que no sería tan marcado 99 00:12:29,419 --> 00:12:32,299 porque sería más pequeño 100 00:12:32,299 --> 00:12:35,500 porque si lo hacemos bien 101 00:12:35,500 --> 00:12:39,059 este vector numéricamente es igual a este otro 102 00:12:39,059 --> 00:12:42,919 estaría en el mismo plano 103 00:12:42,919 --> 00:12:45,960 y si le sumo me da un vector hacia abajo 104 00:12:45,960 --> 00:12:48,159 que se anula, un vector que iría para acá 105 00:12:48,159 --> 00:12:51,360 si sumo este con este me da un vector hacia abajo 106 00:12:51,360 --> 00:12:53,840 que llevaría sentido contrario al de arriba 107 00:12:53,840 --> 00:12:55,500 y entonces se anulan entre sí 108 00:12:55,500 --> 00:13:01,340 Bueno, no es necesario hacerlo 109 00:13:01,340 --> 00:13:07,179 Si queréis entreteneros e intentar hacer el dibujo pues estaría muy bien 110 00:13:07,179 --> 00:13:14,559 Pero vamos, cuatro vectores iguales dirigidos hacia los vértices de un tetraedro se anulan 111 00:13:14,559 --> 00:13:20,899 Entonces, dirigidos hacia los vértices de un tetraedro o dirigidos hacia el centro del tetraedro 112 00:13:20,899 --> 00:13:23,500 Si son iguales se anularían 113 00:13:23,500 --> 00:13:39,659 En este otro ejemplo que os pongo, pues no ocurre eso. En el caso del clorometano tengo tres vectores que apuntan hacia el carbono, un vector que apunta hacia el cloro, pero es que además aquí los vectores no son iguales. 114 00:13:39,659 --> 00:13:54,639 Como no son iguales y además no llevan distintos sentidos, la suma me va a dar distinta de cero, la molécula del clorometano sería polar. 115 00:13:54,639 --> 00:14:16,159 Por ejemplo, puedo tener una molécula como esta que os voy a pintar aquí. Imaginar que tengo aquí, vamos a poner el cloro y aquí vamos a poner, pues por ejemplo, hacia adelante otro flúor y hacia atrás otro flúor. 116 00:14:16,159 --> 00:14:45,080 Entonces, si tengo esta molécula del trifluoro, no por orden alfabético, sería cloro trifluoro metano. Bueno, pues si dibujo los momentos dipolares, ahora todos irían hacia afuera, porque el halógeno siempre es más electronegativo que el carbono. 117 00:14:45,080 --> 00:14:52,820 Bueno, pero en este caso el vector momento dipolar es más pequeño que en el caso de los otros tres. 118 00:14:52,820 --> 00:15:13,440 Bueno, pues en este caso todos los vectores apuntan hacia los vértices del tetraedro, pero como no son iguales, la suma de los momentos dipolares es distinta de cero y la molécula es, perdón que iba a poner mal, la molécula es polar. 119 00:15:16,159 --> 00:15:28,639 Bueno, resumiendo, para ver si una molécula es polar o no, primero geometría, segundo dibujar vectores y tercero ver si se anulan o no. 120 00:15:28,639 --> 00:15:42,039 Hay que hacer cálculos, no. Entonces es simplemente, bueno, pues visualizar más o menos los vectores, momentos dipolares y ver si se anulan entre sí o no. 121 00:15:42,039 --> 00:15:54,399 Bueno, resumiendo, para que se anulen, ¿qué es lo que tiene que ocurrir? Pues que si la molécula es lineal, que los dos vectores sean iguales y que lleve sentido contrario. 122 00:15:54,940 --> 00:16:06,899 Angular no se anula nunca. Triangular plana, para que se anulen tres vectores iguales, ¿vale? Que lleven el mismo sentido, bien hacia afuera, bien hacia adentro. 123 00:16:06,899 --> 00:16:26,179 Bueno, en el momento en que no son iguales no se van a anular. Piramidal, trigonal siempre son polares. Tetraédricas solo se anulan si tengo cuatro vectores iguales que lleven, pues además de ser iguales, pues que llevan el mismo sentido, bien hacia adentro, bien hacia afuera. 124 00:16:26,179 --> 00:16:44,080 Bueno pues con eso tenemos que saber decir si una molécula va a ser polar o no y a partir de ahí pues yo creo que deberíais poder hacer el ejercicio que os voy a proponer.