¿Por qué las sustancias como el CO que tienen fuerzas dipolo dipolo no se consideran estructuras moleculares?

CO (monóxido de carbono) es una molécula; ¿Quién te dijo lo contrario?

¿Por qué es molecular? Sus dos átomos están unidos por enlaces covalentes (tres), tiene neutralidad neta (sin carga neta: no es un catión o anión) y es capaz de existir independientemente.

La estructura de Lewis más aceptada incluye las llamadas cargas “formales” de (-1) y (+1) en el extremo C y O respectivamente, pero se cancelan entre sí, no existe ningún ión.

Esas acumulaciones de densidad de carga hacen que las fuerzas intramoleculares (dipolo-dipolo) sean (débiles).

El CO es una molécula interesante; PUEDE meterse en situaciones difíciles dada la oportunidad correcta. Su capacidad para unirse a la hemoglobina un par de cientos de veces más fuerte que el O2 es lo que la hace tan peligrosa cuando se acumula en el aire, incluso en concentraciones aparentemente “modestas”. No estamos hablando solo de los escenarios de escape de las estufas de automóviles o de queroseno, sino también de fumar.

Pregunta interesante, así que les pregunté a los alquimistas en la torre cercana y me dijeron:

  1. Las interacciones dipolo-dipolo ocurren cuando las cargas parciales formadas dentro de una molécula son atraídas por una carga parcial opuesta en una molécula cercana.
  2. Las moléculas polares se alinean de modo que el extremo positivo de una molécula interactúe con el extremo negativo de otra molécula.
  3. A diferencia del enlace covalente entre los átomos dentro de una molécula (enlace intramolecular), las interacciones dipolo-dipolo crean atracciones entre las moléculas de una sustancia (atracciones intramoleculares).

Ya que soy solo un empujador de electrones de la vivienda de la mazmorra, ¿quién soy yo para estar en desacuerdo?

Pregunta: “¿Por qué las sustancias como el CO que tienen fuerzas dipolo dipolo no se consideran estructuras moleculares?”

Lo que interpreto como “¿Por qué un dímero de CO no se considera una molécula por derecho propio?”

Considero que su pregunta es profunda de manera que creo que la mayoría de las personas que la responden no. Apuesto a que escuchará a la gente decir que las “moléculas” están formadas por átomos conectados por enlaces covalentes, y que los enlaces que mantienen el dímero de CO juntos no son un enlace covalente, por lo que el dímero de CO no es una molécula.

Sin embargo, desde un punto de vista puramente físico, me pregunto cómo estas personas definen el enlace covalente. Estoy seguro de que me dirán algo como “compartir pares de electrones” o algo similar, pero eso no es el punto. ¿Cómo determinas rigurosamente si un electrón es compartido o no? No obtienes esa información de la función de onda.

Realmente, es solo una convención qué bonos se consideran covalentes y cuáles no. Esto se reconoce más claramente en el caso de algunas sales, tales como AgI, cuyos libros de texto de química universitaria de primer año se mantienen unidos por enlaces iónicos con un “carácter covalente grande” o similar.

Por supuesto, el enlace que mantiene unido el dímero de CO es más débil que el que mantiene unidos los átomos de carbono y oxígeno dentro de la molécula de CO. Operacionalmente, podría definir dos átomos para que formen parte de la misma molécula si se encuentran dentro de una cierta distancia y se mantienen unidos por una fuerza de umbral que debe superarse para poder separarlos. Para valores adecuados de estas dos condiciones, podemos decir que el CO es una molécula y el (CO) 2 es un dímero de dos moléculas.

Por último, me parece una propiedad peculiar de la química (como disciplina) que, a diferencia de la física, parece querer explicar las cosas con más conceptos que con menos conceptos. Un ejemplo es el “enlace de hidrógeno” que supuestamente es especial de todos los otros tipos de enlaces, pero en el fondo se define tan arbitrariamente como el enlace covalente.