¿Es el Ácido valérico polar o apolar? μ 1,70 D (CAS 109-52-4)

Portada de polaridad de Ácido valérico (C5H10O2)

Respuesta rápida

Ácido valérico (C₅H₁₀O₂, CAS 109-52-4) es una molécula polar. El momento dipolar neto μ 1,70 D (valor calculado, GFN2-xTB//MMFF94 fase gas, conformero único) y la constante dieléctrica ε ≈ 1,01323 reflejan enlaces polares cuya suma vectorial no se cancela. log P 1,26 (PubChem XLogP3) completa el perfil: afinidad por fases polares, comportamiento de disolvente o soluto que depende de esta polaridad.

Figura 1: Estructura de Lewis 2D de Ácido valérico (C5H10O2)

Ficha rápida: parámetros de polaridad de C₅H₁₀O₂

Número CAS	109-52-4
Guía de estructura de Lewis	Ver el diagrama de Lewis de Ácido valérico
Masa molar	102,13 g/mol
Momento dipolar (μ)	1,70 D
Constante dieléctrica (ε)	≈ 1,01323
Coeficiente de partición (log P)	1,26 (PubChem XLogP3)
Área superficial polar (TPSA)	37,3 Å²
Estado físico	Líquido incoloro

1. ¿Por qué Ácido valérico es polar? Geometría molecular y vectores de enlace

Para decidir si el ácido valérico es polar o apolar evaluamos tres factores: la electronegatividad de los átomos, la geometría VSEPR de cada centro y la suma vectorial de los dipolos de enlace. Como muestra la guía de estructura de Lewis de ácido valérico, la fórmula C₅H₁₀O₂ describe 7 átomos pesados. El recuento de electrones de valencia (42 en total) cierra todas las capas sin cargas formales residuales en la estructura de Lewis canónica.

El centro de oxígeno adopta geometría angular, con ángulos de enlace ≈104–109°. Los enlaces más polarizados son C–O (ΔEN 0,89) (ΔEN Pauling), que inclinan la nube electrónica hacia los átomos más electronegativos. En consecuencia, los vectores no se cancelan y queda un momento dipolar neto μ 1,70 D (valor calculado, GFN2-xTB//MMFF94 fase gas, conformero único).

Los descriptores calculados refuerzan el diagnóstico: área polar topológica (TPSA) 37,3 Å², 1 donadores y 1 aceptores de puentes de hidrógeno, log P 1,26 (PubChem XLogP3). En la práctica industrial, estos parámetros predicen mejor el comportamiento que cualquier etiqueta cualitativa: son la firma medible de la molécula.

Parámetro	Valor	Lectura
ΔEN (C–O, Pauling)	0,89	Enlace C–O polarizado hacia O
Geometría (VSEPR)	angular sobre oxígeno	≈104–109°
Resultado vectorial	μ 1,70 D	Los dipolos no se cancelan
Clasificación	Polar	según μ y enlaces O–H/N–H
Solubilidad en agua	10 to 50 mg/mL a ≈22 °C (NTP, 1992)	afinidad por la fase polar

Fuentes: μ y ε siguen el mismo protocolo editorial que la ficha en inglés del sitio — valor calculado GFN2-xTB//MMFF94 (fase gas, un conformero) cuando no hay medida de literatura, y estimación de Debye en gas diluido para ε. log P XLogP3-AA según ficha PubChem CID 7991; constantes clásicas, CRC Handbook 86.ª ed.

2. Aplicaciones de Ácido valérico: dónde cuenta su comportamiento polar

Su utilidad industrial nace del comportamiento polar: Ácido valérico es polar, por lo que se disuelve con preferencia por fases orgánicas menos polares, y esa preferencia dicta extracción, lavado y formulación.

Su nicho industrial viene dado por la familia estructural y la reactividad de sus grupos terminales. La polaridad condiciona además la purificación: un soluto polar en matriz apolar exige extracción con disolvente polar o cromatografía de fase normal; a la inversa, la desgrasado con hexano deja intacto el componente polar.

Comportamiento en agua solubilidad limitada o nula en agua: se maneja en fase orgánica; el lavado acuoso elimina impurezas polares sin perder producto.

Ventana analítica el perfil de impurezas (GC, IC u ICP según clase) es lo que separa grados, no la etiqueta de polaridad.

Perspectiva de sourcing y cumplimiento: El aprovisionamiento exige leer la ficha de seguridad: las indicaciones GHS registradas (H314 Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones ; H412 Perjudicial para los organismos acuáticos con ef; H314 Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones ) mandan sobre embalaje, clase de transporte y EPI. La polaridad influye en la vía de exposición (volatilidad, aerosoles) y por tanto en el control de ingeniería.

3. 3. Comparación de polaridad: Ácido valérico frente a referencias industriales

La tabla compara con disolventes y sustancias de referencia. Observe que μ, ε y log P ordenan la respuesta: la polaridad no es una etiqueta, es una posición en esta escala.

Sustancia (CAS)	μ (D)	ε (20–25 °C)	P′ Snyder	log P (XLogP3)	Agua	Eb
Ácido valérico (109-52-4)	1,70 D	≈ 1,01323	no asignado	1,26	10 to 50 mg/mL a ≈22 °C	—
Agua (7732-18-5)	1,85	78,4	10,2	—	—	100 °C
Metanol (67-56-1)	1,70	33,0	5,1	−0,5	Miscible	64,7 °C
Etanol (64-17-5)	1,69	24,3	4,3	−0,3	Miscible	78,4 °C
Isopropanol (67-63-0)	1,66	18,3	4,0	0,1	Miscible	82,5 °C
Formamida (75-12-7)	3,73	109	7,3	−0,8	Miscible	210 °C

Fuentes: μ/ε/log P y Eb de la misma base de referencia que la ficha en inglés (protocolo único: GFN2-xTB//MMFF94 o literatura citada, XLogP3-AA PubChem; agua: comportamiento cualitativo). P′ Snyder solo está definido para disolventes de uso cromatográfico.

Comentario químico del experto

«Ácido valérico es un buen ejemplo de molécula que no puede disimular su carácter: μ 1,70 D y log P 1,26 tiran en la misma dirección. Donde importa es en la cohesión: si además dona puentes de hidrógeno, la fase acuosa gana; si es aprótica, deja los aniones reactivos.» — Comité Editorial Científico de Guidechem

Especificaciones de ingeniería y compra

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Grado técnico/industrial (≥98 %)
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Pureza GC/HPLC ≥98–99,9 % según grado; cromatograma por lote.

Agua Karl Fischer; límites según aplicación (batería <50 ppm).

Impurezas clave Perfil declarado (relacionados de proceso, peróxidos si procede).

Envase Bidones/IBC homologados UN; atmósfera inerte si oxidable.

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Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Es el ácido valérico polar o apolar?

Polar. Ácido valérico es polar: μ 1,70 D (valor calculado, GFN2-xTB//MMFF94 fase gas, conformero único).

¿Cómo se mide o calcula el momento dipolar de ácido valérico?

El valor 1,70 D procede de valor calculado, GFN2-xTB//MMFF94 fase gas, conformero único. Para un valor experimental, la espectroscopía rotacional de microondas es la técnica clásica; el cálculo GFN2-xTB reproduce bien moléculas de tamaño y clase como ácido valérico.

¿Cómo decide la geometría molecular la respuesta?

La polaridad es la suma vectorial de los dipolos de enlace: enlaces polares con geometría compensada dan μ = 0 (CO₂, CCl₄), y geometría no compensada los mantiene (H₂O, CH₃CN). La estructura de Lewis y la predicción VSEPR de ácido valérico permiten decidirlo sin medir.

¿Qué constante dieléctrica tiene ácido valérico?

ε: ≈ 1,01323. Para moléculas en fase condensada, ε refleja el dipolo, la capacidad de formar puentes de hidrógeno y el tamaño molar: por eso el agua (1,85 D) llega a 78,4 y el dioxano (0,45 D) se queda en 2,2.

¿Tiene ácido valérico índice de polaridad de Snyder (P′)?

No de forma consolidada: P′ es una escala cromatográfica definida para disolventes de uso analítico habitual. Si ácido valérico se usa como fase móvil o aditivo, la equivalencia operativa se obtiene midiendo retención (k′) en sus condiciones más que leyendo una tabla.

¿Cómo se comporta ácido valérico con el agua?

La afinidad por el agua es limitada: log P 1,26 (PubChem XLogP3) ordena el reparto agua/orgánico. En la práctica, extraiga o lave según la fase dominante y confirme con el ensayo de solubilidad del CoA.

¿Qué conviene comprobar antes de comprar Ácido valérico?

El certificado de análisis del lote: ensayo por GC/HPLC/IC, agua por Karl Fischer, perfil de impurezas relevantes y estado del embalaje. La polaridad ayuda a elegir grado y envasado; el CoA es lo que se firma.

Referencias y bases de datos académicas

Resumen de compuesto PubChem: Ácido valérico (CAS 109-52-4), CID 7991. Propiedades XLogP3 y descriptores.
CRC Handbook of Chemistry and Physics, 86.ª ed. (Lide, CRC Press, 2005): constantes físicas y dipolares.
Snyder, L. R. (1978). Classification of the solvent properties of common liquids. J. Chromatogr. Sci. 16: 223–231.
Burdick & Jackson: tabla de índices de polaridad y cortes UV para disolventes HPLC.
ICH Q3C(R7) / GHS-CLP: disolventes residuales y clasificación de peligro según sustancia.

Nota editorial: μ y ε usan el mismo protocolo de fuente que la ficha en inglés (GFN2-xTB//MMFF94 para valor calculado o literatura citada; Debye para gas diluido). El log P es XLogP3-AA de PubChem. Los límites comerciales exactos varían por grado y deben verificarse en el CoA del proveedor.

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Ácido valérico Polaridad

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