Polaridade molecular

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
QUÍMICA GERAL
	CURSO
	Engenharias
	TURMA
	3056
	DATA
	11/09/2017
	Aluno/
Grupo
	Brena Karelly Gomes Silva
Cleilson Augusto da Silva
Leandro Mendes Lima
	TÍTULO
	Polaridade Molecular: solubilidade e miscibilidade 
	OBJETIVOS
	Estudar a polaridade de diferentes substâncias a partir da solubilidade e da miscibilidade das mesmas.
	
	
	INTRODUÇÃO
	
A polaridade das moléculas, ou polaridade de íon-fórmula, é uma propriedade física determinante na compreensão da solubilidade de um material em outro ou na compreensão de como suas moléculas interagem (forças intermoleculares) umas com as outras.
De forma mais simples, determinar a polaridade de uma molécula é identificar se ela apresenta polos negativos e positivos (molécula polar) ou não (molécula apolar). Para isso, é necessário conhecer o tipo de ligação que forma a substância:
Ligação iônica
Toda substância que é originada por ligações iônicas automaticamente já é caracterizada como sendo polar. Isso porque sua formação provém da interação entre cátions e ânions, logo, apresenta polo positivo e negativo.
OBS.: Vale ressaltar que substâncias iônicas não são compostas por moléculas, mas, sim, por íons-fórmula.
Ligação covalente
Quando a substância é formada por ligações covalentes, podemos utilizar duas formas:
Relação entre o número de nuvens eletrônicas no átomo central da molécula e os átomos (tipos de elementos) ligados a ele;
Soma dos vetores momento dipolar presentes entre o átomo central e os átomos ligados a ele, levando em consideração a geometria molecular. Nesse caso, é fundamental conhecer a ordem decrescente de eletronegatividade, já que o vetor indica qual átomo está atraindo os elétrons da ligação com o outro.
Ordem decrescente de eletronegatividade
Determinação da polaridade das moléculas a partir do número de nuvens e átomos iguais.
Molécula polar:
Uma molécula é polar quando o número de nuvens eletrônicas no átomo central é diferente do número de átomos (do mesmo elemento químico) ligados a esse átomo.
Exemplos:
→ Molécula de água (H2O)
Fórmula estrutural da água
O oxigênio apresenta seis elétrons na camada de valência e utiliza esses elétrons em cada uma das ligações simples com os átomos de hidrogênio. Logo, sobram quatro elétrons não ligantes no oxigênio, os quais formam duas nuvens eletrônicas (par de elétrons).
Como a molécula de água apresenta no seu átomo central 4 nuvens eletrônicas e há 2 átomos do mesmo elemento (hidrogênio) ligados a ele, ela é polar.
→ Molécula de triclorometano (CHCl3)
Fórmula estrutural do triclorometano
O carbono apresenta quatro elétrons na camada de valência e utiliza esses elétrons em cada uma das ligações simples com os átomos de cloro e com o átomo de hidrogênio, não sobrando elétrons não ligantes no átomo central (carbono).
Como a molécula de triclorometano apresenta no seu átomo central 4 nuvens eletrônicas (4 ligações simples) e 3 átomos do mesmo elemento (cloro) ligados a ele, ela é polar.
Molécula apolar
Uma molécula é apolar quando o número de nuvens eletrônicas no átomo central é igual ao número de átomos (do mesmo elemento químico) ligados a esse átomo.
Exemplos:
→ Molécula de gás carbônico (CO2)
Fórmula estrutural do gás carbônico
O carbono apresenta quatro elétrons na camada de valência e utiliza dois desses elétrons em cada uma das ligações duplas com os átomos de oxigênio, não sobrando elétrons não ligantes no átomo central (carbono).
Como a molécula de gás carbônico apresenta no seu átomo central 2 nuvens eletrônicas (2 ligações duplas) e 2 átomos do mesmo elemento (oxigênio) ligados a ele, ela é apolar.
→ Molécula de gás trióxido de enxofre (SO3)
Fórmula estrutural do trióxido de enxofre
O enxofre apresenta seis elétrons na camada de valência e utiliza dois desses elétrons na ligação dativa e na dupla com o oxigênio, não sobrando elétrons não ligantes no átomo central (oxigênio).
Como a molécula de trióxido de enxofre apresenta no seu átomo central 3 nuvens eletrônicas (2 ligações dativas e uma ligação dupla) e 3 átomos do mesmo elemento (oxigênio) ligados a ele, ela é apolar.
Determinação da polaridade das moléculas pelo vetor momento dipolar:
Podemos determinar a polaridade de uma molécula utilizando a soma dos vetores momento dipolar (μR). Um vetor momento dipolar é uma seta que indica para qual átomo os elétrons de uma ligação estão deslocando-se (eletronegatividade).
Quando a soma vetorial é zero, molécula apolar. μR= o
Quando a soma vetorial é diferente de zero, molécula polar. μR ≠ O
Exemplos:
Fórmula estrutural do ácido clorídrico
O HCl é uma molécula de geometria linear, e o átomo de cloro é mais eletronegativo que o átomo de hidrogênio, logo, os elétrons da ligação entre eles tendem a se aproximar do cloro, criando nele um polo negativo e, no hidrogênio, um polo positivo. Como temos somente um vetor na molécula linear, a soma vetorial é diferente de zero (μR ≠ O) e, por isso, a molécula é polar.
Fórmula estrutural do ácido clorídrico com vetor e polos
OBS.: Se a soma vetorial de uma molécula for igual a zero (μR = O), ela será apolar.
	REAGENTES, MATERIAIS, EQUIPAMENTOS E VIDRARIAS.
	Materiais: 
14 – Tubos de ensaio
01 – Estante (suporte) para os tubos de ensaio 
02 – Béquer de 50 mL
01 – Espátula de metal
01 – Pipeta pequena de plástico (conta gotas)
Reagentes:
01 – Pequena quantidade de cloreto de sódio
01 – Pequena quantidade de sacarose
01 – Pequena quantidade de cristais de iodo
01 – Pequena quantidade de Álcool
01 – Pequena quantidade de água destilada
01 – Pequena quantidade de Etanol
01 – Pequena quantidade de acetona
01 – Pequena quantidade de gasolina
01 – Pequena quantidade de óleo mineral
	PROCEDIMENTOS
	Solubilidade:
Foi pipetado do béquer 2 mL de água destilada para 03 tubos de ensaio H1, H2, e H3.
Depois foi pipetado do béquer aproximadamente 2 mL de álcool para mais 03 tubos de ensaio A1, A2 e A3.
Foi colocado uma ponta de espátula de cloreto de sódio nos tubos H1 e A1.
Foi colocado uma ponta de espátula de sacarose nos tubos H2 e A2.
Foi colocado alguns cristais nos tubos H3 e A3.
Depois os 6 tubos foram agitados por alguns minutos e os mesmos em seguida ficaram e repouso.
Miscibilidade:
Preparou-se 8 tubos de ensaio com as misturas abaixo. Agitou-se e depois deixou-se em repouso. 
Foram pipetadas do Béquer para os tubos de ensaio misturando as seguintes substâncias:
5 mL de água + 2 mL de etanol
5 mL de água + 2 mL de acetona
5 mL de água + 2 mL de gasolina
5 mL de água + 2 mL de óleo mineral
5 mL de etanol + 2 mL de acetona
5 mL de etanol + 2 mL óleo mineral
5 mL de acetona + 2 mL de gasolina
5 mL de acetona + 2 mL de óleo mineral
	RESULTADOS
	Solubilidade:
	Substância / Solvente
	NaCl
 (Tubos de ensaio A1 e H1)
	Sacarose
(Tubos de ensaio A2 e H2)
	Iodo
(Tubos de ensaio A3 e H3)
	Água ( Tubos A )
	Solúvel
	Solúvel
	Não solúvel
	Álcool Etílico ( Tubos H )
	Não solúvel
	Não solúvel
	Solúvel
Miscibilidade:
	Substância
	Resultado
	5 mL de água + 2 mL de etanol
	Solúvel
	5 mL de água + 2 mL de acetona
	Solúvel
	5 mL de água + 2 mL de gasolina
	Não solúvel 
	5 mL de água + 2 mL de óleo mineral
	Não solúvel 
	5 mL de etanol + 2 mL de acetona
	Solúvel 
	5 mL de etanol + 2 mL óleo mineral
	Não solúvel 
	5 mL de acetona + 2 mL de gasolina
	Solúvel 
	5 mL de acetona + 2 mL de óleo mineral
	Não solúvel 
	CONCLUSÃO
	Solubilidade:
NaCl + água = seus íons interagem com a água e pode ocorrer a dissociação. Cada íon acaba atraindo o lado positivo das moléculas de água (hidrogênios), enquanto o lado positivo (sódio) atrai o lado negativo das moléculas de água (oxigênio). Como existe abundância de moléculas de água, várias delas são atraídas, cercando os íons.
Sacarose + água = A sacarose (açúcar) se dissolve bem na água também porque possui vários grupos OH em sua estrutura,que realizam ligações de hidrogênio com as moléculas de água, o que facilita sua dissolução.
Iodo + água = O iodo é pouco solúvel em água, mas forma uma solução aquosa de coloração marrom. Ele dissolve-se melhor em solventes orgânicos, que se forem polares assim como a água, formarão soluções também marrons; mas se forem solventes apolares, a solução formada será violeta.
NaCl + Álcool etílico = O etanol é um solvente que tem uma polaridade bem menor do que a da água, por isso que o cloreto de sódio é pouco solúvel neste solvente.
Sacarose + Álcool etílico = Assim como no caso do NaCl o etanol tem polaridade mais fraca do que a água, logo a sacarose é pouco solúvel também em etanol. 
Iodo + Álcool etílico = O iodo tem afinidade maior com o álcool que com a água porque o mesmo é parte polar e parte apolar.
Miscibilidade:
Água e Etanol: A molécula de água, por ser polar, interage com a parte polar do etanol (-OH) formando ligações de hidrogênio com as moléculas de água. Estas ligações são tão fortes quanto as forças intermoleculares da substância pura. Dessa maneira, as duas substâncias são miscíveis. 
Água e Acetona: A carga negativa no oxigênio da acetona interage com a parte positiva da água, formando uma ligação dipolo-dipolo. Logo a solução é miscível. 
Água e Gasolina: A gasolina por se formada por hidrocarbonetos é apolar, enquanto a água é polar. Baseando-se no fato de que semelhante dissolve semelhante podemos dizer que a água e a gasolina são imiscíveis. 
Água e Óleo mineral: O óleo mineral com sua extensa cadeia de hidrocarbonetos é apolar, enquanto a água é polar, logo acorre a mesma situação do caso água e gasolina, onde apenas semelhante dissolve semelhante. Logo a mistura água e Óleo mineral é imiscível. 
Etanol e Acetona: Ocorre interação de Hidrogênio com a parte polar do álcool e o oxigênio da acetona. Logo a solução Etanol e Acetona é miscível devido a afinidade entre os compostos. 
Etanol e Óleo mineral: O óleo mineral possui uma extensa cadeia de carbono tornando-o muito mais apolar que o etanol. Logo a solução Etanol e Óleo mineral é imiscível. 
Acetona e Gasolina: A acetona é parte apolar e a gasolina é apolar. Portanto a solução é miscível. 
Acetona e Óleo mineral: O óleo é uma substância apolar (suas "cargas" - dipolos - se anulam) enquanto a acetona é polar, logo são imiscíveis.
	BIBLIOGRAFIA
	Mundo Educação. Química. Polaridade das Moléculas. Disponível em: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br>. Acesso em: 14 set. 2017.
Alunos Online. Química. Disponível em: <http://alunosonline.uol.com.br>. Acesso em: 14 set. 2017.
Educação. Química. Solubilidade 1. Disponível em: <https://educacao.uol.com.br>. Acesso em: 14 set. 2017.
Mundo Educação. Química. Solubilidade de compostos orgânicos. <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br>. Acesso em: 14 set. 2017.