¿Qué tan estrecha es la correlación entre la polarización y la constante dieléctrica de una molécula?

Respuesta corta.
No muy apretado Ciertos tipos de moléculas son más fáciles de polarizar que otros, pero, por lo que sé, no se mostrará muy claramente en su constante dieléctrica.


Respuesta larga.
Puedes ver cuán polar es una molécula al observar su constante dieléctrica. Cuando se habla de disolventes, una sustancia con una constante dieléctrica menor de 15 se considera no polar (siendo la del agua igual a 88). Pero estás hablando de polarización (la capacidad de volverse polar), y hay muchos factores que entran en juego. Para que una molécula sea muy fácil de polarizar, tiene que ser:

-Grande. Una molécula grande (con una gran ‘nube de electrones’) es más fácil de polarizar que una pequeña, ya que los electrones más externos no están tan restringidos como los más internos. Esto es especialmente cierto para los átomos en lugar de las moléculas, donde hay un núcleo central con carga positiva.
-Largo. Cuanto más larga es la molécula, más fácil es mover sus electrones a lo largo de ella. Una molécula muy compacta (por ejemplo, neopentano) es muy difícil de polarizar, mientras que una molécula larga (por ejemplo, pentano) es más fácil de polarizar.
Pentano vs. Neopentano. Ambos tienen el mismo número y tipo de átomos.

Tienes que tomar algunas cosas más en consideración. Si hay un campo eléctrico y su molécula tiene electrones distribuidos de manera desigual, ayuda si su molécula es paralela al campo eléctrico. Pero eso es quizás demasiado técnico para explicarlo aquí. La idea general es que necesitas una molécula larga y grande.

¿Cómo encaja todo esto? Hay una fuerza particular llamada fuerza de dispersión de Londres. Es una de esas fuerzas que ayuda a mantener las moléculas cerca unas de otras. Funciona porque los electrones se mueven al azar y, a veces, algunos electrones se mueven en la misma área, creando momentáneamente un dipolo. Una molécula grande tendrá más electrones, por lo que la probabilidad de que un grupo de electrones cree un dipolo es mayor que la de una molécula pequeña. La fuerza de Londres aparece en todas las moléculas, independientemente de sus propiedades. El problema es que, incluso si las moléculas son enormes, estas fuerzas no son muy fuertes. Entonces, aunque una molécula grande y larga será más fácil de polarizar que una pequeña y compacta, no habrá una fuerte correlación entre su polarización y su constante dieléctrica.

Espero que haya ayudado!

PD: Perdón por los errores que pueda haber cometido. Por favor, si ves alguno, ¡corrígeme!