Polaridad de enlace y de molécula

• La electronegatividad ($\chi$) mide la capacidad de un átomo de atraer electrones de un enlace; la diferencia $\Delta\chi$ decide si el enlace es apolar, polar o iónico.
• Un enlace polar tiene un dipolo: el extremo $\delta-$ está sobre el átomo más electronegativo y el $\delta+$ sobre el menos electronegativo.
• La polaridad molecular es la suma vectorial de los dipolos de enlace: si se cancelan por la simetría de la geometría, la molécula es apolar aunque cada enlace sea polar.
• Regla clave: enlace polar + geometría simétrica = molécula apolar ($\text{CO}_2$, $\text{CCl}_4$).
• "Semejante disuelve a semejante": polar disuelve polar e iónico; apolar disuelve apolar.

$\Delta\chi < 0{,}4$ → Covalente apolar (electrones compartidos casi por igual) · ej. $\text{H}{-}\text{H}$, $\text{C}{-}\text{C}$

$0{,}4 \leq \Delta\chi < 1{,}7$ → Covalente polar (electrones desplazados al más electronegativo) · ej. $\text{H}{-}\text{Cl}$, $\text{O}{-}\text{H}$

$\Delta\chi \geq 1{,}7$ → Iónico (transferencia de electrones) · ej. $\text{Na}{-}\text{Cl}$, $\text{Mg}{-}\text{O}$

$\chi(\text{H}) = 2{,}20$ · $\chi(\text{C}) = 2{,}55$ · $\chi(\text{N}) = 3{,}04$ · $\chi(\text{O}) = 3{,}44$ · $\chi(\text{F}) = 3{,}98$ · $\chi(\text{Cl}) = 3{,}16$ · $\chi(\text{Br}) = 2{,}96$

• Lineal con dos enlaces iguales: dipolos opuestos se cancelan → apolar. Ej. $\text{CO}_2$.
• Trigonal plana con tres enlaces iguales: los tres dipolos se cancelan → apolar. Ej. $\text{BF}_3$.
• Tetraédrica con cuatro enlaces iguales: los cuatro dipolos se cancelan → apolar. Ej. $\text{CH}_4$, $\text{CCl}_4$.
• Angular (solitarios presentes): los dipolos no se cancelan → polar. Ej. $\text{H}_2\text{O}$, $\text{SO}_2$.
• Piramidal trigonal: los tres dipolos no se cancelan → polar. Ej. $\text{NH}_3$.
• Tetraédrica con sustituyentes distintos: rompe la simetría → polar. Ej. $\text{CHCl}_3$.

Enunciado: Determina si $\text{CO}_2$ y $\text{H}_2\text{O}$ son polares. Ambas tienen enlaces polares.

• Enlace $\text{C}{=}\text{O}$: $\Delta\chi = 3{,}44 - 2{,}55 = 0{,}89$ → polar. Pero $\text{CO}_2$ es lineal (geometría VSEPR: 2 dominios, 0 solitarios): los dos dipolos apuntan en direcciones opuestas con igual magnitud → se cancelan → $\text{CO}_2$ es apolar.
• Enlace $\text{O}{-}\text{H}$: $\Delta\chi = 3{,}44 - 2{,}20 = 1{,}24$ → polar. El $\text{H}_2\text{O}$ es angular (4 dominios, 2 solitarios, ángulo $\approx 104{,}5°$): los dos dipolos apuntan hacia el O pero no están enfrentados → no se cancelan → $\text{H}_2\text{O}$ tiene dipolo neto → polar.

• Error frecuente: concluir que una molécula con enlaces polares es necesariamente polar. La geometría manda: $\text{CO}_2$ y $\text{CCl}_4$ tienen enlaces polares pero son apolares.
• Distingue dos preguntas distintas: ¿el enlace es polar? ($\Delta\chi$) y ¿la molécula es polar? (geometría + suma vectorial).
• El límite $\Delta\chi = 1{,}7$ para iónico es orientativo: la realidad es un continuo, no una frontera abrupta.
• En $\text{CCl}_4$ apolar vs $\text{CHCl}_3$ polar: misma geometría tetraédrica, pero en $\text{CHCl}_3$ el $\text{C}{-}\text{H}$ ($\Delta\chi = 0{,}35$) rompe la simetría y los tres dipolos $\text{C}{-}\text{Cl}$ no tienen con qué cancelarse.
• Para solubilidad, menciona "semejante disuelve a semejante": una molécula apolar no se disuelve bien en agua (polar).