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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.

Risposta rapida: ΔEN per H–Cl = 3,16 − 2,20 = 0,96, quindi il legame è covalente polare con Cl δ− e H δ+; % ionico = (1 − e^(−0,96²/4)) × 100 = 20,6%. L'acqua è angolata con due doppietti liberi su O, quindi i suoi dipoli O–H si sommano: H₂O è polare (1,85 D). CO₂ è lineare, quindi i suoi dipoli si annullano: apolare.

Esempi:

Polarità di legame: formule e soglie

ΔEN = |χA − χB| % carattere ionico = (1 − e^(−ΔEN²/4)) × 100 (Pauling)
ΔEN (Pauling)Tipo di legameEsempi
meno di 0,4covalente apolareCl–Cl (0), C–H (0,35), C–S (0,03)
da 0,4 a 1,7covalente polareH–Cl (0,96), C–O (0,89), O–H (1,24)
da 1,7 a 2,0caso limite: ionico nella maggior parte dei libri di scuola, covalente polare in alcuniH–F (1,78), B–F (1,94)
più di 2,0ionicoNa–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

  1. Disegna la struttura di Lewis e trova la geometria con la VSEPR.
  2. Disegna una freccia di dipolo per ogni legame polare, rivolta verso l'atomo δ−.
  3. 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

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.

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Domande 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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