Qumica General
Páginas: 20 (4954 palabras)
Publicado: 1 de octubre de 2012
Momentos dipolares
MOMENTOS DIPOLARES Métodos experimentales de determinación de la estructura molecular
No hay un sólo método que por sí mismo dé toda la información estructural de una molécula y, a veces, hay métodos no aplicables a determinadas moléculas. En la siguiente tabla aparecen recogidos aquellos métodos que se basan en la interacción de la radiación electromagnética con lamateria. De todos los métodos los más importantes son los los espectroscópicos Métodos experimentales de estructura molecular
Utilización de la energía y magnitudes obtenidas A) Sin absorción de energía 1) Sin interferencias: Campo eléctrico: métodos eléctricos. Magnitudes obtenidas: Momento dipolar; geometría y distribución de las cargas. Campo magnético: métodos magnéticos; Magnitudesobtenidas: momento magnético y electrones desapareados. 2) Con interferencias: Difracción de rayos X, electrones y neutrones; Magnitudes obtenidas: geometría molecular, ángulos y distancias interatómicas. B) Con absorción y reemisión de energía: Espectros de rotación (microondas), rotación-vibración (IR, Raman), electrónicos (UV-vis.), resonancia nuclear magnética y de espín. Magnitudes obtenidas: Energíade los diferentes estados, simetría y parámetros geométricos.
Propiedades eléctricas de las moléculas
Las moléculas están formadas por unidades materiales con carga eléctrica. Se puede, por tanto, obtener información del comportamiento de las moléculas al estudiar la interacción con campos eléctricos. El estudio mediante la mecánica cuántica de una molécula lleva a revelar la distribución delos electrones en la molécula y llevar a conclusiones de cómo el conjunto de cargas de la molécula puede interaccionar con otra molécula, con el medio que la rodea o con un campo eléctrico aplicado. Las aplicaciones teóricas de la mecánica cuántica sólo es posible hacerlas para sistemas sencillos. Sin embargo, es posible conocer muchos aspectos de la naturaleza eléctrica de las moléculas pormétodos experimentales.
Momentos dipolares de las moléculas
La propiedad más importante relacionada con la distribución de cargas en una molécula que es susceptible de medir experimentalmente, es la extensión con que el centro de distribución de las cargas negativas (electrones), se aparta del centro de las cargas nucleares positivas. Esta asimetría se refleja en el momento dipolar de la molécula.Como veremos, la asimetría de cargas puede resultar de una distribución desigual de los electrones que forman los enlaces a partir de un caso extremo de una molécula formada por iones con carga positiva y negativa, como es el caso de las moléculas del vapor de NaCl. Otras distribuciones electrónicas menos acusadas, que también van a
Momentos dipolares
Emilio Rodríguez Fernández
2originar momento dipolar, son la aparente débil asimetría de los electrones de enlaces como C-H o la colocación de electrones que no intervienen en el enlace, como en el átono de N en el amoniaco. Los momentos dipolares así originados permiten analizar algunos aspectos de la configuración electrónica de la molécula en cuestión. El momento dipolar de dos cargas iguales y de signo contrario se definecomo el producto de la carga por la distancia que las separa:
+ -
= qr
+q
-q
= +qr
El momento dipolar es una magnitud dirigida, es decir, es una cantidad vectorial. Se suele representar por una flecha desde la carga negativa a la positiva y su magnitud es la longitud de la flecha. En realidad el concepto de dipolo se pone de manifiesto cuando se tienen en cuenta el efecto de unconjunto de puntos con carga, separados cierta distancia. Con este esquema el momento dipolar para una colectividad de cargas es: A
+q r1 r2 r -q
= - (i)qiri = -(+q)r1-(-q)r2 = +q(r2-r1) = +qr
r
d
B
= - (r)rd
A
B
Donde qi y ri son las cargas y la longitud del vector i a la carga i de la colectividad. En una molécula en lugar de una suma se requiere una integral de la forma = -...
MOMENTOS DIPOLARES Métodos experimentales de determinación de la estructura molecular
No hay un sólo método que por sí mismo dé toda la información estructural de una molécula y, a veces, hay métodos no aplicables a determinadas moléculas. En la siguiente tabla aparecen recogidos aquellos métodos que se basan en la interacción de la radiación electromagnética con lamateria. De todos los métodos los más importantes son los los espectroscópicos Métodos experimentales de estructura molecular
Utilización de la energía y magnitudes obtenidas A) Sin absorción de energía 1) Sin interferencias: Campo eléctrico: métodos eléctricos. Magnitudes obtenidas: Momento dipolar; geometría y distribución de las cargas. Campo magnético: métodos magnéticos; Magnitudesobtenidas: momento magnético y electrones desapareados. 2) Con interferencias: Difracción de rayos X, electrones y neutrones; Magnitudes obtenidas: geometría molecular, ángulos y distancias interatómicas. B) Con absorción y reemisión de energía: Espectros de rotación (microondas), rotación-vibración (IR, Raman), electrónicos (UV-vis.), resonancia nuclear magnética y de espín. Magnitudes obtenidas: Energíade los diferentes estados, simetría y parámetros geométricos.
Propiedades eléctricas de las moléculas
Las moléculas están formadas por unidades materiales con carga eléctrica. Se puede, por tanto, obtener información del comportamiento de las moléculas al estudiar la interacción con campos eléctricos. El estudio mediante la mecánica cuántica de una molécula lleva a revelar la distribución delos electrones en la molécula y llevar a conclusiones de cómo el conjunto de cargas de la molécula puede interaccionar con otra molécula, con el medio que la rodea o con un campo eléctrico aplicado. Las aplicaciones teóricas de la mecánica cuántica sólo es posible hacerlas para sistemas sencillos. Sin embargo, es posible conocer muchos aspectos de la naturaleza eléctrica de las moléculas pormétodos experimentales.
Momentos dipolares de las moléculas
La propiedad más importante relacionada con la distribución de cargas en una molécula que es susceptible de medir experimentalmente, es la extensión con que el centro de distribución de las cargas negativas (electrones), se aparta del centro de las cargas nucleares positivas. Esta asimetría se refleja en el momento dipolar de la molécula.Como veremos, la asimetría de cargas puede resultar de una distribución desigual de los electrones que forman los enlaces a partir de un caso extremo de una molécula formada por iones con carga positiva y negativa, como es el caso de las moléculas del vapor de NaCl. Otras distribuciones electrónicas menos acusadas, que también van a
Momentos dipolares
Emilio Rodríguez Fernández
2originar momento dipolar, son la aparente débil asimetría de los electrones de enlaces como C-H o la colocación de electrones que no intervienen en el enlace, como en el átono de N en el amoniaco. Los momentos dipolares así originados permiten analizar algunos aspectos de la configuración electrónica de la molécula en cuestión. El momento dipolar de dos cargas iguales y de signo contrario se definecomo el producto de la carga por la distancia que las separa:
+ -
= qr
+q
-q
= +qr
El momento dipolar es una magnitud dirigida, es decir, es una cantidad vectorial. Se suele representar por una flecha desde la carga negativa a la positiva y su magnitud es la longitud de la flecha. En realidad el concepto de dipolo se pone de manifiesto cuando se tienen en cuenta el efecto de unconjunto de puntos con carga, separados cierta distancia. Con este esquema el momento dipolar para una colectividad de cargas es: A
+q r1 r2 r -q
= - (i)qiri = -(+q)r1-(-q)r2 = +q(r2-r1) = +qr
r
d
B
= - (r)rd
A
B
Donde qi y ri son las cargas y la longitud del vector i a la carga i de la colectividad. En una molécula en lugar de una suma se requiere una integral de la forma = -...
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