Fissaidee 3

In fisica, due cariche di segno opposto separate da una distanza fissa definiscono un dipolo elettrico. In questa situazione il prodotto delle cariche per la distanza (μ = qd) si chiama momento di dipolo elettrico. Si tratta di una grandezza vettoriale, che viene misurata in Cm (nel sistema SI) o più opportunamente in debye (1 D = 3.33 × 10^-30 Cm). Bizzarramente, fisici e chimici usano convenzioni opposte sull’orientazione dei dipoli; nella maggioranza dei testi chimici i vettori sono orientati con la punta verso la carica negativa (ed un segno + sulla carica positiva, che è di notevole aiuto mnemonico).

Quindi se due atomi con elettronegatività diversa formano un legame si genera un dipolo elettrico. In una molecola con molti legami i dipoli si sommano (vettorialmente) e il risultato netto dipende dalla simmetria molecolare. In molecole molto simmetriche, con atomi tutti uguali e senza coppie di non legame (AX_n), la somma dei vettori ha risultante nulla in ogni direzione, e quindi il momento di dipolo elettrico molecolare è nullo. Invece molecole di bassa simmetria hanno un momento di dipolo elettrico non nullo. Si considerino ad esempio le due molecole BF₃ e NF₃. La differenza di elettronegatività è maggiore in BF₃ che in NF₃. Ma la prima ha una geometria triangolare planare e i vettori associati ai tre legami si annullano. Invece in NF₃ (piramide triangolare) la componente vettoriale lungo l’asse molecolare si somma e ne risulta un momento di dipolo misurabile. Allo stesso modo, CO₂ e SO₂ hanno geometria diversa. La prima è lineare e apolare, la seconda è angolata e polare.

Un dipolo elettrico viene orientato da un campo elettrico esterno e quindi molecole polari e apolari hanno un comportamento diverso in presenza di un campo elettrico: le molecole polari interagiscono con un campo elettrico, e ne vengono orientate. Si parla di comportamento dielettrico.