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Verifica di polarità del legame e dipolo
In breve: scegli due elementi per ottenere la differenza di elettronegatività di Pauling, il tipo di legame (apolare, covalente polare o ionico), quale atomo è δ− e il carattere ionico %. Oppure inserisci una molecola per vedere se è polare, dalla sua geometria VSEPR e dalla somma vettoriale dei dipoli di legame. È gratuito e funziona nel browser.
Scegli due elementi per vedere la differenza di elettronegatività, il tipo di legame, quale estremità è δ+ e quale δ−, e il carattere ionico %. Oppure inserisci una molecola (una formula come XeF4 o una stringa SMILES) per scoprire se è polare, con la geometria VSEPR, i dipoli di legame e la loro somma vettoriale disegnati.
Esempi:
Esempi:
Le formule funzionano per molecole e ioni con un solo atomo centrale (come SF4 o NO3-). Per tutto il resto usa lo SMILES: Cl/C=C\Cl è cis, Cl/C=C/Cl è trans.
Polarità di legame: formule e soglie
ΔEN = |χA − χB| % carattere ionico = (1 − e^(−ΔEN²/4)) × 100 (Pauling)
| ΔEN (Pauling) | Tipo di legame | Esempi |
|---|---|---|
| meno di 0,4 | covalente apolare | Cl–Cl (0), C–H (0,35), C–S (0,03) |
| da 0,4 a 1,7 | covalente polare | H–Cl (0,96), C–O (0,89), O–H (1,24) |
| da 1,7 a 2,0 | caso limite: ionico nella maggior parte dei libri di scuola, covalente polare in alcuni | H–F (1,78), B–F (1,94) |
| più di 2,0 | ionico | Na–Cl (2,23), K–F (3,16) |
Questa pagina usa la convenzione comune: sotto 0,4 apolare, da 0,4 a 1,7 covalente polare, sopra 1,7 ionico, e segnala da 1,7 a 2,0 come caso limite perché alcuni libri di testo pongono la soglia a 2,0. I legami tra due non metalli restano covalenti anche quando ΔEN è grande (H–F). L'atomo più elettronegativo è δ−, e la freccia del dipolo punta verso di esso (la coda barrata indica l'estremità δ+).
Polarità molecolare in tre passi
- Disegna la struttura di Lewis e trova la geometria con la VSEPR.
- Disegna una freccia di dipolo per ogni legame polare, rivolta verso l'atomo δ−.
- Somma le frecce come vettori. Le geometrie simmetriche (lineare, trigonale planare, tetraedrica, bipiramidale trigonale, ottaedrica, planare quadrata) con atomi esterni identici si annullano: apolare. Doppietti liberi sull'atomo centrale o atomi esterni diversi di solito lasciano un dipolo netto: polare.
Esempi svolti
Legame H–F
ΔEN = 3,98 − 2,20 = 1,78.
% ionico = (1 − e^(−0,79)) × 100 = 54,7%.
Covalente polare (caso limite), F δ−
Acqua, H₂O
AX₂E₂, angolata (104,5°). Entrambi i dipoli O–H (ΔEN 1,24) puntano verso O e in parte nella stessa direzione.
Polare, 1,85 D
BF₃
AX₃, trigonale planare. Tre dipoli B–F uguali a 120° hanno somma zero.
Apolare (legami polari, molecola apolare)
NH₃ vs NF₃
Entrambe piramidali trigonali. In NH₃ il doppietto libero e i dipoli N–H puntano nella stessa direzione (1,47 D); in NF₃ si oppongono (0,24 D).
Entrambe polari
PCl₅ (stile NEET)
AX₅, bipiramidale trigonale: i due dipoli assiali si annullano e così i tre equatoriali.
Apolare
CH₂Cl₂
Tetraedrica, ma due legami C–Cl (0,61) e due C–H (0,35) puntano in direzioni opposte.
Polare, 1,60 D
Errori comuni
- I legami polari non sempre rendono polare la molecola. CO₂, BF₃, CCl₄ e XeF₄ hanno legami polari ma nessun dipolo netto.
- Giudicare la geometria dalla sola formula. SF₄ e XeF₄ sembrano simili sulla carta, ma i doppietti liberi danno un'altalena e un piano quadrato.
- Usare un disegno piatto per una molecola 3D. CH₂Cl₂ disegnato come una croce piatta sembra simmetrico, ma in 3D è tetraedrico e polare.
- Orientare la freccia al contrario. In chimica la freccia del dipolo di legame punta verso l'atomo δ− (più elettronegativo). In fisica si usa spesso il segno opposto.
- Considerare esatte le soglie. 0,4 e 1,7 sono indicazioni. Il carattere del legame varia in modo continuo con ΔEN.
La somma vettoriale è un modello in unità di ΔEN, usato per decidere se i dipoli di legame si annullano. I momenti dipolari reali (in debye) dipendono anche dalle lunghezze di legame e dai doppietti liberi; dove noti, sono mostrati i valori misurati.
Mostra i dipoli nel tuo disegno. Disegna strutture, aggiungi etichette δ+ e δ− e frecce in MolDraw, un editor di strutture chimiche online gratuito, ed esporta un PNG o un SVG.
Apri l'editor MolDrawDomande frequenti
Come si capisce se un legame è polare o apolare?
Sottrai le elettronegatività di Pauling. Una differenza sotto 0,4 indica covalente apolare, da 0,4 a 1,7 covalente polare e sopra 1,7 di solito si parla di legame ionico. H–Cl: 3,16 − 2,20 = 0,96, quindi il legame è covalente polare con Cl δ−.
Come si calcola il carattere ionico percentuale?
La formula di Pauling è % ionico = (1 − e^(−ΔEN²/4)) × 100. Per H–Cl, ΔEN = 0,96, quindi % ionico = (1 − e^(−0,23)) × 100 = 20,6%. Per H–F, ΔEN = 1,78 dà circa il 55%.
Come si capisce se una molecola è polare?
Trova la geometria con la VSEPR, disegna una freccia di dipolo per ogni legame polare e sommale come vettori. Se si annullano (geometria simmetrica con atomi esterni identici e nessun doppietto libero sull'atomo centrale), la molecola è apolare. Altrimenti è polare. L'acqua è angolata, quindi i suoi dipoli O–H non si annullano.
Perché CO2 è apolare se i suoi legami C=O sono polari?
CO2 è lineare. I due dipoli di legame C=O sono uguali e puntano in direzioni opposte, quindi si annullano e il momento dipolare netto è 0.
Perché CCl4 è apolare ma CHCl3 è polare?
Nel CCl4 tetraedrico i quattro dipoli C–Cl identici si annullano. In CHCl3 un Cl è sostituito da H, quindi i dipoli non si annullano più. CHCl3 ha un momento dipolare di circa 1,04 D.
Perché XeF4 è apolare ma SF4 è polare?
XeF4 è planare quadrato: i suoi due doppietti liberi sono opposti tra loro e i quattro dipoli Xe–F si annullano. SF4 ha forma ad altalena a causa di un doppietto libero, quindi i suoi dipoli S–F non si annullano.
Il cis- o il trans-1,2-dicloroetene è polare?
L'isomero cis è polare (circa 1,9 D) perché entrambi i dipoli C–Cl puntano dallo stesso lato. L'isomero trans è apolare (0 D) perché i due dipoli C–Cl puntano in direzioni opposte e si annullano.
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