Electronegatividad y enlace covalente polar

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La electronegatividad es la fuerza que tiene un átomo para atraer a un par de electrones hacia sí mismo. Cuando un átomo de cloro se une covalentemente a otro átomo de cloro, el par de electrones compartido se comparte por igual. La densidad de electrones que comprende el enlace covalente se encuentra a medio camino entre los dos átomos.

Pero, ¿qué sucede cuando los dos átomos involucrados en un enlace no son los mismos? Los dos núcleos cargados positivamente tienen fuerzas atractivas diferentes; “tiran” del par de electrones en diferentes grados. El resultado final es que el par de electrones se desplaza hacia un átomo.

Atrayendo electrones: Electronegatividades

Cuanto mayor sea el valor de la electronegatividad, mayor será la fuerza del átomo para atraer un par de electrones enlazados. La siguiente figura muestra los valores de electronegatividad de los distintos elementos debajo de cada símbolo de elemento en la tabla periódica. Con algunas excepciones, las electronegatividades aumentan, de izquierda a derecha, en un período, y disminuyen, de arriba a abajo, en una familia.

Los electronegativos dan información sobre lo que le sucederá al par de electrones que se unen cuando dos átomos se unen. Un enlace en el que el par de electrones se comparte por igual se denomina enlace covalente no polar. Usted tiene un enlace covalente no polar en cualquier momento en que los dos átomos involucrados en el enlace son los mismos o en cualquier momento en que la diferencia en las electronegatividades de los átomos involucrados en el enlace es muy pequeña.

Consideremos ahora el cloruro de hidrógeno (HCl). El hidrógeno tiene una electronegatividad de 2.1, y el cloro tiene una electronegatividad de 3.0. El par de electrones que une el HCl se desplaza hacia el átomo de cloro porque tiene un mayor valor de electronegatividad.

Un enlace en el que el par de electrones se desplaza hacia un átomo se denomina enlace covalente polar. El átomo que atrae más fuertemente al par de electrones enlazados es ligeramente más negativo, mientras que el otro átomo es ligeramente más positivo. Cuanto mayor sea la diferencia en las electronegatividades, más negativos y positivos serán los átomos.

Ahora veamos un caso en el que los dos átomos tienen electronegatividades extremadamente diferentes – cloruro de sodio (NaCl). El cloruro de sodio está unido iónicamente. Un electrón se ha transferido del sodio al cloro. El sodio tiene una electronegatividad de 1.0, y el cloro tiene una electronegatividad de 3.0.

Esa es una diferencia de electronegatividad de 2.0 (3.0 – 1.0), haciendo que el enlace entre los dos átomos sea muy, muy polar. De hecho, la diferencia de electronegatividad proporciona otra forma de predecir el tipo de enlace que se formará entre dos elementos, como se indica en la siguiente tabla.

Diferencia de electronegatividad Tipo de enlace formado 0,0 a 0,2 covalente no polar 0,3 a 1,4 covalente polar > 1,5iónica La

presencia de un enlace covalente polar en una molécula puede tener algunos efectos bastante dramáticos sobre las propiedades de una molécula.

Enlace covalente polar

Si los dos átomos involucrados en el enlace covalente no son los mismos, el par de electrones que se unen son atraídos hacia un átomo, con ese átomo tomando una ligera (parcial) carga negativa y el otro átomo tomando una carga positiva parcial.

En la mayoría de los casos, la molécula tiene un extremo positivo y un extremo negativo, llamado dipolo (piense en un imán). La siguiente figura muestra un par de ejemplos de moléculas en las que se han formado dipolos. (El pequeño símbolo griego por los cargos se refiere a un cargo parcial.)

Enlace covalente polar en fluoruro de hidrógeno y amoníaco.

En el fluoruro de hidrógeno (HF), el par de electrones de enlace se acerca mucho más al átomo de flúor que al átomo de hidrógeno, de modo que el extremo de flúor se carga parcialmente de manera negativa y el extremo de hidrógeno se carga parcialmente de manera positiva.

Lo mismo sucede en el amoníaco, conocido como:

El nitrógeno tiene una mayor electronegatividad que el hidrógeno, por lo que los pares de electrones que se unen son más atraídos por él que por los átomos de hidrógeno.

El átomo de nitrógeno toma una carga negativa parcial, y los átomos de hidrógeno toman una carga positiva parcial.

La presencia de un enlace covalente polar explica por qué algunas sustancias actúan como lo hacen en una reacción química: Debido a que este tipo de molécula tiene un extremo positivo y un extremo negativo, puede atraer la parte de otra molécula con la carga opuesta.

Este tipo de molécula puede actuar como un electrolito débil porque una unión covalente polar permite que la sustancia actúe como un conductor. Así que si un químico quiere que un material actúe como un buen aislante (un dispositivo utilizado para separar los conductores), el químico buscará un material con un enlace covalente polar lo más débil posible.

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