LA POLARIDAD QUÍMICA O SÓLO POLARIDAD

Es una propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas en la misma. Esta propiedad está íntimamente relacionada con otras propiedades como la solubilidad, punto de fusión, punto de ebullición, fuerzas intermoleculares, etc. Una molecula polar puede ser NaCl que es muy polar y puede disociar con agua que a la vez es sumamente polar.

Al formarse una molécula de modo covalente el par de electrones tiende a desplazarse hacia el átomo que tiene mayor electronegatividad. Esto origina una densidad de carga desigual entre los núcleos que forman el enlace (se forma un dipolo eléctrico). El enlace es más polar cuanto mayor sea la diferencia entre las electronegatividades de los átomos que se enlazan; así pues, dos átomos iguales atraerán al par de electrones covalente con la misma fuerza (establecida por la Ley de Coulomb) y los electrones permanecerán en el centro haciendo que el enlace sea apolar.

Pero un enlace polar no requiere siempre una molécula polar; para averiguar si una molécula es polar hay que atender a la cantidad de enlaces polares y la estructura de la molécula. Para ello es necesario determinar un parámetro físico llamado momento dipolar eléctrico del dipolo eléctrico. Se define como una magnitud vectorial con módulo igual al producto de la carga q por la distancia que las separa d, cuya dirección es la recta que las une, y cuyo sentido va de la carga negativa a la positiva. Esta magnitud es, por tanto, un vector; y la polaridad será la suma vectorial de los momentos dipolares de los enlaces.

De esta manera una molécula que sólo contiene enlaces apolares es siempre apolar, ya que los momentos dipolares de sus enlaces son nulos. En moléculas diatómicas son apolares las moléculas formadas por un solo elemento o elementos con diferencia de electronegatividad muy reducida.

Serán también apolares las moléculas simétricas por el mismo motivo. El agua, por ejemplo, es una molécula fuertemente polar ya que los momentos dipolares de los enlaces dispuestos en "V" se suman ofreciendo una densidad de carga negativa en el oxígeno y dejando los hidrógenos casi sin electrones.

La polaridad es una característica muy importante ya que puede ayudarnos a reconocer moléculas (por ejemplo a diferenciar el trans-dicloroetano que es apolar y el cis-dicloroetano que es fuertemente polar). También es importante en disoluciones ya que un disolvente polar solo disuelve otras sustancias polares y un disolvente apolar solo disuelve sustancias apolares ("semejante disuelve a semejante"). Aunque la polaridad de un disolvente depende de muchos factores, puede definirse como su capacidad para solvatar y estabilizar cargas. Por último la polaridad influye en el estado de agregación de las sustancias así como en termodinámica, ya que las moléculas polares ofrecen fuerzas intermoleculares (llamadas fuerzas de atracción dipolo-dipolo) además de las fuerzas de dispersión o fuerza de London..

Moléculas apolares

Las moléculas apolares son aquellas moléculas que se producen por la unión entre átomos que poseen igual electronegatividad, por lo que las fuerzas con las que los átomos que conforman la molécula atraen los electrones del enlace son iguales, produciéndose así la anulación de dichas fuerzas. Un ejemplo de una molécula apolar es la molécula de Oxígeno (O2). En esta molécula cada átomo de Oxígeno atrae a los electrones compartidos hacia sí mismo con una misma intensidad pero en sentidos

opuestos, por lo que se anulan las fuerzas de atracción y la molécula no se convierte en un dipolo.

Importancia biológica

Las moléculas anfipáticas tienen regiones polares y regiones apolares, de manera que una parte de la molécula (la polar) interacciona con el agua y la otra (la apolar) no. Esta propiedad es fundamental en los sistemas biológicos, ya que son la base de las bicapas lipídicas que forman la membrana plasmática de las células. Las principales moléculas anfipáticas de las membranas celulares son los fosfolípidos que, en un entorno acuoso, se autoorganizan en micelas o bicapas.

Solubilidad

La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones la solubilidad se puede sobrepasar, denominándose a estas soluciones sobresaturadas. El método preferido para hacer que el soluto se disuelva en esta clase de soluciones es calentar la muestra.

La sustancia que se disuelve se denomina soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se llama solvente. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente. Por ejemplo, en el agua, se disuelve el alcohol y la sal, en tanto que el aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a este carácter, la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico.

Entonces para que un compuesto sea soluble en éter etílico ha de tener escasa polaridad; es decir, tal compuesto no ha de tener más de un grupo polar. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados.

El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación.

Factores que afectan la solubilidad

La solubilidad se define para fases específicas. Por ejemplo, la solubilidad de aragonito y calcita en el agua se espera que difieran, si bien ambos son polimorfos de carbonato de calcio y tienen la misma fórmula química.

La solubilidad de una sustancia en otra está determinada por el equilibrio de fuerzas intermoleculares entre el disolvente y el soluto, y la variación de entropía que acompaña a la solvatación. Factores como la temperatura y la presión influyen en este equilibrio, cambiando así la solubilidad.

La solubilidad también depende en gran medida de la presencia de otras especies disueltas en el disolvente, por ejemplo, complejos metálicos en los líquidos. La solubilidad dependerá también del exceso o defecto de un ion común en la solución, un fenómeno conocido como el efecto del ion común. En menor medida, la solubilidad dependerá de la fuerza iónica de las soluciones. Los dos últimos efectos pueden cuantificarse utilizando la ecuación de equilibrio de solubilidad.

Para un sólido que se disuelve en una reacción redox, la solubilidad se espera que dependa de las posibilidades (dentro del alcance de los potenciales en las que el sólido se mantiene la fase termodinámicamente estable). Por ejemplo, la solubilidad del oro en el agua a alta temperatura se observa que es casi de un orden de magnitud más alta cuando el potencial redox se controla mediante un tampón altamente oxidante redox Fe2O3-Fe3O4 que con un tampón moderadamente oxidante Ni-NiO.

La solubilidad (metaestable) también depende del tamaño físico de la gota de cristal o de soluto (o, estrictamente hablando, en la superficie específica o molar del soluto). Para la cuantificación, ver la ecuación en el artículo sobre el equilibrio de solubilidad. Para cristales altamente defectuosos, la solubilidad puede aumentar con el aumento del grado de desorden. Ambos efectos se producen debido a la dependencia de la solubilidad constante frente a la energía de Gibbs del cristal. Los dos últimos efectos, aunque a menudo difíciles de medir, son de importancia en la práctica. Por ejemplo, proporcionan la fuerza motriz para precipitar el envejecimiento (el tamaño de cristal crece de forma espontánea con el tiempo).

Temperatura

La solubilidad de un soluto en un disolvente dado normalmente depende de la temperatura. Para muchos sólidos disueltos en el agua líquida, la solubilidad aumenta con la temperatura hasta 100 ° C. En el agua líquida a altas temperaturas (por ejemplo, que, en vísperas de la temperatura crítica), la solubilidad de los solutos iónicos tiende a disminuir debido a la cambio de las propiedades y la estructura del agua líquida, el reducir los resultados de la constante dieléctrica de un disolvente menos polar.

Los solutos gaseosos muestran un comportamiento más complejo con la temperatura. Como se eleva la temperatura, los gases generalmente se vuelven menos solubles en agua (el mínimo que está por debajo de 120 ° C para la mayoría de gases), pero más solubles en disolventes orgánicos.[2]

El gráfico muestra las curvas de solubilidad de algunas sales sólidas inorgánicas típicas. Muchas sales se comportan como nitrato de bario y el arseniato de hidrógeno disódico, y muestran un gran aumento de la solubilidad con la temperatura. Algunos solutos (por ejemplo, NaCl en agua) exhiben una solubilidad bastante independiente de la temperatura. Unos pocos, como el sulfato de cerio (III), se vuelven menos solubles en agua a medida que aumenta la temperatura. Esta dependencia de la temperatura se refiere a veces como "retrógrada" o "solubilidad inversa". En ocasiones, se observa un patrón más complejo, como con sulfato de sodio, donde el cristal decahidrato menos soluble pierde agua de cristalización a 32 ° C para formar una fase anhidra más solubles.

La solubilidad de los compuestos orgánicos casi siempre aumenta con la temperatura. La técnica de la recristalización, utilizado para la purificación de sólidos, depende de un soluto de diferentes solubilidades en un disolvente caliente y fría. Existen algunas excepciones, tales como determinadas ciclodextrinas.

DISOLVENTES

El papel del disolvente no es pequeño. El estudio de reacciones hetereoliticas en ausencia de un disolvente nos han dado un patron que nos muestra lo considerables que pueden ser los efectos del disolvente. Incluso puede acelerar o retardar una reacción en un factos de 1020 .los efectos del disolvente pueden ser mas poderosos que los efectos de otros factores.

Evidentemente el disolvente no es simplemente un lugar una especie de gimnasio donde las moléculas del soluto pueden brincar y chocar ocasionalmente. El disolvente esta íntimamente implicado en toda reacción que se realiza en él.

El disolvente nos ofrece el modo mas practico para controlar lo que sucede en una reacción química. el efecto que produce un disolvente es una clase de efecto medioambiental y en ese sentido es el comienzo de una pista que conduce hasta la reacción orgánica fundamental; La acción de una encima solo es posible por que el sustrato se disuelve en la encima quedando sujeto a ella por los mismos tipos de fuerza que produce un disolvente.

CUADRO DE DISOLVENTES MAS IMPORTANTES:

Disolvente p.ebullición p. fusión Densidad Soluble con...

+/- polar

Cloroformo 61.7ºC 63.5ºC 1.489g/mlAlcohol, eter, acido acetico, benceno

+/-polar

Diclorometano 40ºC 95.1ºC 1.3266g/ml Alcohol, éter

Polar Eter 10.8ºC --------- 1.7252g/mlAgua, alcohol, acido acetico, cloroformo

PolarÁcido acético anhídrido

117.9ºC 16.6ºC 1.04g/ml Agua, alcohol, benceno.

Polar Etanol 78.5ºC -117.3ºC 0.7893g/mlAgua, eter,ácido acético, benceno.

No polar

Exano 69ºC -95ºC 0.66g/ml Alcohol, eter, c

BIBLIOGRAFIA.

http://es.wikipedia.org/wiki/Polaridad_%28qu%C3%ADmica%29

http://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidad

http://www.mailxmail.com/curso-introduccion-quimica-organica/solubilidad-misibilidad

http://www.google.com/imgres?imgurl=http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/imagenes02/figura16_2.gif&imgrefurl=http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica16.htm&usg=__3TCp-Ji5mcsJfFJHRHv3ahFQI_c=&h=247&w=325&sz=7&hl=es&start=5&zoom=1&tbnid=ogCktsne7kIgKM:&tbnh=90&tbnw=118&ei=-cPSTZOmI-7OiAK39oXOCg&prev=/search%3Fq%3Dsolubilidad%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26biw%3D1024%26bih%3D407%26tbm%3Disch&um=1&itbs=1

http://www.uctemuco.cl/docencia/innovacion/proyectos/2007/quimica_capacidad_solubilidad.html