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Simulação: polaridade das ligações e polaridade das moléculas INVESTIGAÇÃO Esta simulação demonstra a relação entre a polaridade de moléculas e a polarida- de das ligações covalentes. Aborda moléculas diatômicas e triatômicas hipotéticas, permitindo variar a eletronegatividade de cada átomo. A eletronegatividade pode ser definida como a intensidade com que um átomo ligado atrai os elétrons da ligação química. Nesta simulação pode ser feita a visualização do potencial eletros- tático das moléculas, de sua densidade eletrônica e sua orientação num campo elé- trico. O mesmo tipo de visualização está disponível para algumas moléculas reais. MATERIAL Para realizar esta atividade, você vai precisar da simulação polaridade da molŽcula. Disponível em: http://phet. colorado.edu/pt_BR/simulation/molecule-polarity. Acesso em: 6 jun. 2020. O QUE FAZER 1. Abra a simulação indicada, observe a molécula representada e anote no caderno suas respostas às questões a seguir. a) Observe as eletronegatividades de cada átomo e, a partir disso, explique por que existe um dipolo na molécula. b) O que você acha que vai ocorrer com o dipolo da molécula quando as eletronegatividades dos dois átomos forem igualadas? 2. Diminua a eletronegatividade do átomo B para que fique igual à eletronegatividade do átomo A e observe. c) O que você acha que vai ocorrer com o dipolo da molécula se a eletronegatividade de A for maior que a de B? 3. Aumente a eletronegatividade de A até a metade da escala e observe. d) O que você acha que vai ocorrer com o dipolo da molécula se as eletronegatividades dos átomos forem iguais, mas maiores do que a da etapa 2? 4. Aumente as eletronegatividades dos dois átomos ao máximo e observe. e) Entre as moléculas AB representadas nas etapas 1, 2, 3 e 4, quais são polares e quais são apolares? Justifique sua resposta. f) Você diria que as moléculas polares da questão anterior são iguais? Justifique sua resposta. g) Você diria que as moléculas apolares da questão anterior são iguais? Justifique sua resposta. 5. Clique em “Reiniciar tudo” e, no painel “Ver”, marque as opções “Ligação dipolo”, “Carga parcial” e “Ca- racterística da ligação”. h) O que você espera que ocorra com as cargas parciais dos átomos quando suas eletronegatividades forem igualadas? 6. Diminua a eletronegatividade do átomo B, até que fique igual à do átomo A, e observe. i) Uma ligação covalente é estabelecida quando há um compartilhamento de um par de elétrons por dois átomos. Quando esse par de elétrons é igualmente compartilhado pelos dois átomos, a ligação é apolar e puramente covalente. Contudo, quando o par de elétrons da ligação covalente está mais próximo de um dos átomos, a ligação é polar e dizemos que ela apresenta algum caráter iônico. Com base nisso e em suas observações da simulação, explique como a eletronegatividade dos átomos pode influenciar o caráter mais ou menos iônico de uma ligação covalente estabelecida entre eles. molécula diatômica: é uma molécula formada por dois átomos, podendo ou não ser de um mesmo elemento. molécula triatômica: é uma molécula formada por três átomos, podendo ou não ser de um mesmo elemento. A simulação pode induzir o usuário a acreditar que, nas moléculas, existem ou ligações covalentes ou ligações iônicas. O que pode ocorrer, na realidade, é a existência de ligações covalentes com maior ou menor caráter iônico. 65Liga•›es qu’micas e intera•›es entre ‡tomos 050a078_V4_CIE_NAT_Mortimer_g21Sc_U2_Cap4_LA.indd 65050a078_V4_CIE_NAT_Mortimer_g21Sc_U2_Cap4_LA.indd 65 9/6/20 11:31 AM9/6/20 11:31 AM 7. No painel “Superfície”, selecione “Potencial ele- trostático”. j) Considere a escala apresentada abaixo da mo- lécula e sugira uma explicação para o aspecto apresentado pela superfície de potencial ele- trostático. 8. Aumente a eletronegatividade de B até a metade da escala e observe. k) Qual átomo, A ou B, você diria que apresenta maior densidade eletrônica em seu entorno? Justifique sua resposta. 9. No painel “Superfície”, selecione “Densidade dos elétrons” e observe. 10. No painel “Campo elétrico”, clique em “Ligar”. Observe a orientação da molécula no campo elétrico. l) O que você espera que ocorra com a orientação da molécula nesse campo elétrico quando a ele- tronegatividade de A for aumentada até ultra- passar a de B? 11. Aumente a eletronegatividade de A ao máximo e verifique sua resposta à questão anterior. 12. Selecione a aba “Três átomos” e observe a ele- tronegatividade de cada um dos átomos e o ve- tor “Dipolo molecular”. m) Proponha uma explicação para a orientação apresentada pelo vetor “Dipolo molecular”. n) Indique a polaridade de cada uma das ligações, AB e BC. A polaridade das ligações covalentes 13. Aumente a eletronegatividade de A até que se iguale à de B. o) Ocorreu modificação na polaridade de cada uma das ligações? E na polaridade da molécula? Re- gistre o que você observou. 14. Clique em “Reiniciar tudo” e, no painel “Ver”, marque a opção “Ligações dipolos”. 15. Mova o átomo C até que o ângulo ABC seja igual a 180º. p) Ocorreu modificação na polaridade de cada uma das ligações? Ocorreu alguma mudança na pola- ridade da molécula? Justifique. q) Considerando o que foi tratado nesta simulação, indique os fatores que determinam a polaridade de uma molécula. 16. Selecione a aba “Moléculas reais”. r) Construa, no caderno, um quadro relacio- nando polaridade da ligação e polaridade da molécula. s) No quadro que você construiu, na coluna "Mo- lécula", inclua o nome das moléculas represen- tadas nessa aba da simulação. Visualize cada molécula e faça uma previsão sobre a polaridade da ligação de cada molécula e sobre a polarida- de da molécula. Para ajudá-lo, no painel “Ver”, marque a opção “Eletronegatividade do áto- mo”. Registre no quadro feito no caderno suas propostas. Verifique se suas previsões estão cor- retas marcando as opções “Ligações dipolo” e “Dipolo molecular”. Anteriormente, abordamos a formação de uma molécula de hidrogênio. Nesse caso, os dois átomos são iguais, portanto atraem igualmente os elétrons na ligação. Dizemos que eles têm a mesma eletronegatividade, que, como dissemos, pode ser definida como a intensidade com que um átomo ligado a outro atrai os elétrons da ligação química. Nos casos em que, a exemplo da molécula de hidrogênio, os átomos possuem a mesma eletronegatividade, a ligação é chamada de ligação co- valente apolar. Nessas situações, a nuvem eletrônica está uniformemente distribuída entre os dois núcleos. O termo “apolar” indica que não houve formação de polos carregados (figura 4.14). Vamos analisar agora o que acontece quando dois átomos com ele- tronegatividades diferentes se ligam, como na molécula de HCL. Nesse caso, teremos o mesmo tipo de ligação que ocorreu na molécula de H2, mas a nuvem eletrônica não estará uniformemente distribuída; ela es- tará mais densa junto ao átomo mais eletronegativo (no caso, o átomo de cloro). # Figura 4.14 – Modelo de ligação covalente apolar. Os elementos não estão representados em proporção. Cores fantasia. B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra 66 Cap’tulo 4 050a078_V4_CIE_NAT_Mortimer_g21Sc_U2_Cap4_LA.indd 66050a078_V4_CIE_NAT_Mortimer_g21Sc_U2_Cap4_LA.indd 66 9/6/20 11:31 AM9/6/20 11:31 AM