Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-458

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426 CAPÍTULO 10 Enlace químico II: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos
Para mantener la neutralidad eléctrica , las cargas en ambos extremos de una molécula 
diatómica eléctricamente neutra deben ser iguales en magnitud y de signo opuesto. Sin 
embargo, en la ecuación (10.1) Q se rei ere sólo a la magnitud de la carga y no a su 
signo, por lo que m siempre es positiva. El momento dipolar generalmente se expresa en 
unidades debye (D) , así llamadas por Peter Debye.1 El factor de conversión es
1 D 5 3.336 3 10230 C m
donde C es culombio y m es metro.
 Las moléculas diatómicas que contienen átomos de elementos diferentes (por ejemplo 
HCl, CO y NO) tienen momento dipolar y se dice que son moléculas polares . Las molé-
culas diatómicas que contienen átomos del mismo elemento (por ejemplo H2, O2 y F2) 
son ejemplos de moléculas no polares porque no presentan momento dipolar. El momen-
to dipolar de una molécula formada por tres o más átomos está determinado tanto por la 
polaridad de sus enlaces como por su geometría. La presencia de enlaces polares no ne-
cesariamente implica que la molécula presenta un momento dipolar. El dióxido de carbo-
no (CO2), por ejemplo, es una molécula triatómica, por lo que su geometría puede ser 
lineal o angular:
NKC
O O
momento dipolar
resultanteOPCPO
m88
m8
8
m8
8
88n
888n
molécula angular
(podría tener momento dipolar)
molécula lineal
(no tiene momento dipolar)
Las l echas muestran el desplazamiento de la densidad electrónica desde el átomo de 
carbono, que es menos electronegativo, hasta el átomo de oxígeno, que es más electrone-
gativo. En cada caso, el momento dipolar de la molécula completa es la resultante de los 
dos momentos de enlace , es decir, de los momentos dipolares individuales de los enlaces 
polares CPO. El momento de enlace es una cantidad vectorial, lo que signii ca que tiene 
tanto magnitud como dirección. El momento dipolar es igual a la suma vectorial de los 
momentos de enlace. Los dos momentos de enlace en el CO2 son iguales en magnitud. 
Debido a que tienen direcciones opuestas en una molécula lineal de CO2, la suma o mo-
mento dipolar resultante es cero. Por otra parte, si el CO2 fuera una molécula angular, los 
dos momentos de enlace se reforzarían de modo parcial entre sí, de tal manera que la 
molécula presentaría un momento dipolar. Experimentalmente se ha encontrado que el 
dióxido de carbono no presenta momento dipolar. Como consecuencia, se concluye que 
la molécula de dióxido de carbono es lineal. La naturaleza lineal del dióxido de carbono 
se ha coni rmado con otras mediciones experimentales.
Ahora considere las moléculas de NH3 y de NF3 que se muestran en la i gura 10.4. 
En ambos casos el átomo central de N tiene un par libre, cuya densidad de carga se ale-
ja del átomo de nitrógeno. A partir de la i gura 9.5 sabemos que el N es más electrone-
gativo que el H, y que el F es más electronegativo que el N. Por esta razón, el 
desplazamiento de la densidad electrónica en el NH3 es hacia el N, lo que contribuye a 
aumentar el momento dipolar, en tanto que los momentos de enlace de NF se alejan del 
átomo de N y juntos compensan la contribución del par libre hacia el momento dipolar. 
Por lo tanto, el momento dipolar resultante en el NH3 es mayor que en el NF3.
Los momentos dipolares se pueden utilizar para distinguir entre moléculas que tienen 
la misma fórmula pero estructuras diferentes. Por ejemplo, considere lo que sucede con 
En una molécula diatómica como el 
HF, la carga Q es igual a D1 y D2.
Animación
Polaridad de moléculas
Animación
Influencia de la forma en la 
polaridad
Cada enlace carbono-oxígeno es 
polar con la densidad electrónica 
desplazada hacia el átomo de oxí-
geno, que es más electronegativo. 
Sin embargo, la geometría lineal 
de la molécula hace que se can-
celen los momentos de los dos 
enlaces.
El modelo RPECV predice que el CO2 
es una molécula lineal.
1 Peter Joseph William Debye (1884-1966). Químico y físico estadounidense de origen alemán. Debye realizó 
contribuciones importantes al estudio de la estructura molecular, la química de los polímeros, el análisis de rayos 
X, y de disoluciones de electrólitos. Fue galardonado con el premio Nobel de Química en 1936.