¿Por qué el SO2 es polar pero el SO3 es no polar?

Tanto en SO2 como en SO3, los enlaces azufre-oxígeno son claramente polares debido a la diferencia de electronegatividad entre los dos elementos.

La molécula de SO2 tiene una forma doblada como H2O con simetría C2v. Tiene un momento dipolar neto, que es el vector resultante de los dos momentos SO. Por lo tanto, es polar.

Pero SO3 tiene geometría plana trigonal con simetría D3h. Su momento dipolar neto es cero, porque el vector resultante de cualquiera de los dos momentos SO es igual en magnitud, pero opuesto en dirección, al tercer momento SO. Esto hace que la molécula de SO3 no sea polar.

Esa es la configuración electrónica y el carácter iónico del enlace. Primero echemos un vistazo a la polaridad del enlace SO. Una forma de medir la polaridad de un enlace es mirar su carácter iónico. Esto es simplemente la diferencia en electronegatividad. La diferencia en la electronegatividad en el enlace SO es 1, lo que da como resultado un enlace polar. Un enlace polar significa que hay un ligero desequilibrio en la densidad electrónica. Ligeras cargas negativas están en los oxígenos y una ligera carga positiva está en el azufre. Esto ocurre porque la electronegatividad del oxígeno extrae la densidad electrónica del azufre. Lo que significa que SO forma un enlace covalente polar. La polaridad sola no determina si una molécula es polar. A continuación, debemos mirar la estructura de Lewis SO2. El azufre tiene 2 enlaces dobles entre los oxígenos, con 2 pares solitarios en el azufre. Como hay 4 pares de densidad de electrones alrededor del azufre, se hibrida sp3.

Los pares solitarios se repelen más que los pares de unión, por lo que los pares solitarios causan una forma doblada. Como conocemos la forma de la molécula y las polaridades de enlace no son idénticas, la molécula es polar (o tiene un momento dipolar neto). En SO3 el azufre tiene 3 enlaces dobles con oxígeno. El azufre tampoco tiene pares solitarios. Como hay 3 pares efectivos de densidad de electrones, se necesita hibridación sp2. No hay pares solitarios, por lo que toma una forma plana trigonal. Los enlaces son idénticos y simétricos. Esto da como resultado una molécula sin momento dipolar neto porque las polaridades de enlace se contrarrestan entre sí (tiene polaridades de enlace, pero con dipolo neto).

Muy simple, SO3 es una molécula hibridada sp2 al igual que la única diferencia de BF3, ya que hay 3 enlaces dobles SO. La polaridad surge debido al momento dipolar neto. La resultante de dos momentos dipolares es igual y opuesta a la tercera y, por lo tanto, no es polar