Momento Dipolar y Carácter Iónico_fajans

7/21/2019 Momento Dipolar y Carácter Iónico_fajans

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C A R Á C T E R C O V A L E N T E D E L O S E N L A C E S

P R E D O M I N A N T E M E N T E I Ó N I C O S

Q I . A N G É L I C A M Á R Í A L I R A R E Y E S



OBJETIVOS

Revisar los conceptos relacionados con el momento dipolar y el

carácter iónico mediante la resolución de ejercicios con la

finalidad de comprender el comportamiento de las sustancias

iónicas con carácter parcial covalente.

Definir las reglas de Fajans y el potencial iónico utilizados para

establecer comparaciones entre compuestos que tienen un ión

anión o catión) en común, mediante los puntos de fusión y

tamaños de los iones como referencia al analizar el carácter

covalente del enlace.



Considerando un dipolo

eléctrico.

Momento dipolar m): vector

que se dirige de la carga

negativa a la positiva.

m qd

Unidades en SI: Cm

Unidad de uso frecuente: Debye

D)

MOMENTO DIPOLAR



Peter Debye 1884-1966)

Nobel de Química 1936

Contribución al conocimiento

de la estructura molecular, a

través de la investigación de

sus momentos dipolares.

DEBYE



m

qd [=] ues cm

1D = 1X10

-18

ues cm

1 ues = 3.3356X10

-10

C

100 cm = 1 m

1D = 3.3356X10

-30

C m

DEBYE (SI)Ejemplo:

Considere la transferencia de

1 electrón entre dos cargas

separadas a una distancia

de 2.3 Ǻ.

Determine el momento dipolar

en Debye



En una molécula diatómica

heteronuclear:

AB

m d

d

AB

MOMENTO DIPOLAR

Ejemplo:

Si el momento dipolar experimental

del HCl es de 1.03 D, calcule la

cantidad de carga que se ha

desplazado hacia el Cl

-

si se

encuentran a una distancia

internuclear

de 1 28 Ǻ

1.03 D 3.336X10

-30

C m/1 D)= 3.436X10

-

30

C m

m d

d

AB

d

=

3.436X10

-30

C m/ 1,28X10

-10

m=

2.684X10

-20

C



CI, representa la fracción

de electrón que se

desplaza hacia el

átomo más

electroafín.

CI =

d

/

e

Ejemplo: Calcule el CI de HF si

d = 0 92 Ǻ y m =1.98 D

1.98 D 3.336X10

-30

C m/1

D)= 6,605X10

-30

C m

m d

d

AB

d

= 6,605X10

-30

C m/ 0,92X10

-

10

m =

6,077X10

-20

C

CI

HF

= 0.45

CARÁCTER IÓNICO



Se puede obtener el

momento dipolar total

sumando los vectores

del momento dipolar de

cada enlace.

Por ejemplo en el CO geometría

lineal),

m = 0.4, X10-30 Cm 0.12 D)

m es aproximadamente igual a 0.

Molécula no polar

En el caso de agua geometría

angular),

m

es diferente de 0.

Molécula polar.

MOMENTO DIPOLAR EN MOLÉCULAS POLIATÓMICAS



EJERCICIOS

1 . C A L C U L E C A R Á C T E RI Ó N I C O , C I

HBr HI HCl CO

d (Ǻ) 1,43 1,62 1,27 1,18

m (D) 0,79 0,28 1,07 0,12

2 . I N D I Q U E P A R A Q U ÉM O L É C U L A S E E S P E R A T E N E RU N M O M E N T O D I P O L A RD I F E R E N T E D E C E R O .





INTRODUCCIÓN

Kasimir Fajans en 1923 estableció un conjunto de reglas que define las condiciones

bajo las cuales un enlace se comporta considerablemente covalente. Tomando

como base la pol riz ción, definida como la deformación que sufre una nube

electrónica de un ión por acción de otro.

Cuando un catión pequeño altamente cargado se encuentra cerca de un anión

grande y altamente cargado se presenta una deformación de la nube electrónica

del anión hacia el catión, disminuyendo su carga y haciendo el enlace más

covalente.

.



EFECTO DEL CATIÓN SOBRE EL ANIÓN





1. CARGA GRANDE DEL CATIÓN O EL ANIÓN

La polarización es mayor cuando la carga del catión/anión se hacen mayores.

Efecto polarizante: Al3+

> Mg 2+

> Na+

Efecto de la carga del catión en el carácter covalente

Catión Pf* /°C conductancia**

Na+ 800 133

Mg 2+ 715 29

Al3+ Sublimación 1.5X10-5

*Del cloruro anhidro

** Del cloruro fundido



2. CATIÓN PEQUEÑO

Polarización aumenta cuando el tamaño del catión disminuye y el del anión aumenta.

El efecto polarizante: Li+

> Cs+

Es más polarizable: I- > F-

Efecto del tamaño del catión sobre el carácter covalente.

Catión Pf* /°C conductancia**

Be+2 404 0.086

Mg 2+ 715 29

Ca2+ 774 52

Sr2+ 870 56

Ba+2 955 65

*Del cloruro anhidro

** Del cloruro fundido



3. ANIONES GRANDES

El anión es más polarizable cuanto mayor es su tamaño

Catión Pf /°C Tamaño del anión A)

NaF 990 1.36

NaCl 801 1.81

NaBr 755 1.95

NaI

651 2.16



3. CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

La polarización se hace mayor cuando el catión tiene una configuración

electrónica diferente a la de un gas noble debido a que los electrones

apantallan más débilmente la carga nuclear y el campo eléctrico externo

del catión se hace mayor que el creado por iones con configuración

electrónica de gas noble.



EJERCICIO

Explique mediante Reglas de Fajans los datos experimentales en términos

en términos del enlace formado con los cloruros correspondientes



POTENCIAL IÓNICO

Los efectos de las cargas para los iones estan muy identificados entre si, lo

cual dio lugar a que se estableciera la siguiente relación empírica:

Cuando el potencial iónico es grande, la polarización también lo será y los

compuestos tendrán un carácter covalente considerable.



EJERCICIO

Calcule potencial iónico de los cationes, ordene por polarización y

compare con las propiedades físicas de los compuestos iónicos (Clorurosrespectivos).



BIBLIOGRAFÍA

Ander, P., Sonnessa, A.J. 1985). Principios de química. Introducción a los

compuestos teóricos. Ed. Limusa. México, D.F.

Chamizo, J. A. y Garritz, A. 1986). Estructura atómica. Un enfoque químico.

Ed. Addison Wesley Iberoamericana. Wilmington, DE, USA.

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