2013 CN geometria e polaridade aula01

Prévia do material em texto

*
 ASSUNTO: Propriedades Físicas e Químicas dos Compostos Orgânicos- Parte I Prof. Eloisa
*
OBJETIVOS:
 Verificar a geometria das moléculas;
Distinguir moléculas polares de apolares; e
Resolver exercícios.
*
*
O
C
O
O
H
H
Se o átomo central “A” não possui par de elétrons disponíveis, a molécula é LINEAR 
Se o átomo central “A” possui um ou mais pares de elétrons disponíveis, a molécula é ANGULAR 
*
B
F
F
F
N
Cl
Cl
Cl
Se o átomo central “A” 
não possui par de elétrons disponíveis a geometria da molécula será 
TRIGONAL PLANA 
Se o átomo central “A” 
possui par de elétrons disponíveis a geometria da molécula será 
PIRAMIDAL 
*
N
H
H
H
Se o átomo central “A” 
possui par de elétrons disponíveis a 
geometria da molécula será 
PIRAMIDAL 
*
CH4
*
moléculas do PCl 
*
moléculas do SF6 
*
01) Dados os compostos covalentes, com as respectivas estruturas:
 I : BeH2 - linear.
II : CH4 - tetraédrica.
III : H2O - linear.
IV : BF3 - piramidal.
V : NH3 - trigonal plana.
Pode-se afirmar que estão corretas:
a) apenas I e II.
b) apenas II, IV e V.
c) apenas II, III e IV.
d) apenas I, III e V.
e) todas. 
*
02) As moléculas do CH4 e NH3 apresentam, as seguintes as seguintes geometrias respectivamente, :
a) quadrada plana e tetraédrica.
b) pirâmide trigonal e angular.
c) quadrada plana e triangular plana.
d) pirâmide tetragonal e quadrada plana.
e) tetraédrica e piramidal.
Estas moléculas terão 
uma geometria
 TETRAÉDRICA 
CH4
N
H
H
H
Se o átomo central “A” possui par de elétrons disponíveis 
a geometria da molécula será 
PIRAMIDAL 
*
Polaridade das ligações e das moléculas
As moléculas podem apresentam “pólos” + e - . 
Essa característica depende da diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados, e da geometria molecular.
*
Polaridade das ligações 
Ao aproximarmos 2 átomos de eletronegatividades diferentes um deles atrairá os e- p/ si, formando pólos na molécula.
 
*
Vetor momento dipolar
 Quando existe diferença de eletronegatividade entre dois átomos que estabelecem ligação covalente, a ligação é polar porque ocorre a formação de uma carga elétrica negativa δ – (próxima ao átomo mais eletronegativo) e de uma carga elétrica positiva δ+ (próxima ao átomo menos eletronegativo).
Ex.: H2 H – H 
(átomos iguais = eletronegatividade _ molécula apolar)
Ex.: HCl H – Cl 
(átomos diferentes ≠ eletronegatividade – molécula polar)
Um dos átomos (o de maior eletronegatividade) atrai os elétrons da nuvem com maior força, o que faz concentrar neste a maior parte das cargas negativas.
*
H
H
*
Cl
H
*
 A polaridade de uma molécula 
que possui mais de dois átomos é expressa pelo
 VETOR MOMENTO DE DIPOLO RESULTANTE ( ) 
u
Se ele for NULO, a molécula será APOLAR; 
caso contrário, POLAR. 
*
C
O
O
*
 A molécula CO2 embora tenha seus dois oxigênios com ligações polares, seu dipolo vetor resultante não será polar, pois a molécula é simétrica e por isso seus vetores se anularão.
CO
*
O
H
H
São moléculas com distribuição assimétrica de suas
 cargas ao redor do átomo central apresentando 
a formação de pólos. 
*
 A água por causa da sua geometria angular terá seu vetor dipolo resultante apontado para cima, pois a soma dos seus vetores fazem com que a densidade dos seus elétrons se acumulem para o lado do oxigênio
induzido
O ozônio é polar devido ao fato da sua densidade eletrônica ser menor no seu átomo central
H O
O
*
*
Graças a polaridade molecular , filtros magnéticos diminuem a poluição urbana
*
 O NH3 possui uma estrutura piramidal fazendo com que seu vetor resultante aponte para o N. 
O BF3 possui uma estrutura triangular plana, por isso seus vetores se anularão. 
NH
BF
*
 Moléculas como o tetracloreto de carbono, CCl4, e o metano, CH4, são apolares devido às suas estruturas simétricas e tetraédricas.
CCl
CH
*
 Moléculas tetraédricas com átomos de CL e H são polares. A eletronegatividade para os átomos de H é menor que a dos átomos de Cl, e a distância carbono-hidrogênio é diferente da distância carbono-cloro.
CHCl
CClH
*
Exemplo de moléculas polares: HCl H2O NH3			CH2Cl2
*
MOLÉCULAS POLARES
São moléculas com distribuição assimétrica de suas cargas ao redor do átomo central apresentando a formação de pólos. Seu momento dipolar é diferente de zero, sendo solúveis na água. 
Uma molécula será POLAR se apresentar :
Átomos diferentes (moléculas com 2 átomos)
átomos ligados ao elemento central diferentes, independentemente da sua geometria .
caso os átomos ligados ao elemento central forem iguais, a geometria deve ser angular ou trigonal piramidal. 
*
Moléculas Apolares
São moléculas com distribuição simétrica de suas cargas ao redor do átomo central, sem a formação de pólos.
Apresenta momento dipolar igual a zero(μ = 0) .
	Uma molécula será apolar quando apresentar :
Átomos iguais ( formadas por 2 átomos; ex.: O2, H2...)
átomos ligados ao elemento central iguais, independentemente da sua geometria .
*
 Exemplo de moléculas apolares: 
CO2					CH4 
BH3
C4H10(gás butano)
Obs.: Todos os óleos e gorduras são apolares.
*
 Exemplo de moléculas apolares: 
CO2					CH4 
BH3
C4H10(gás butano)
Obs.: Todos os óleos e gorduras são apolares.
*
Polaridade das ligações e das moléculas
*
Polaridade das ligações e das moléculas
*
01) Assinale a opção na qual as duas substâncias são apolares:
a) NaCl e CCl4.
b) HCl e N2.
c) H2O e O2.
d) CH4 e CCl4.
e) CO2 e HF.
CH4 e CCl4 têm geometria TETRAÉDRICA
 com todos os ligantes
do carbono iguais, portanto, são
APOLARES
CH4, CCl4,
CO2 tem geometria LINEAR
 com todos os ligantes
do carbono iguais, portanto, é
APOLAR
CO2,
N2, O2 e Cl2 são substâncias SIMPLES,
 portanto, são
APOLARES
N2,
O2,
Cl2.
*
02) (UFES) A molécula que apresenta momento dipolar diferente
 de zero (molecular polar) é:
a) CS2.
b) CBr4.
c) BCl3.
d) BeH2.
e) NH3.
NH3 tem geometria
piramidal, portanto, é POLAR
*
03) (UFRS) O momento dipolar é a medida quantitativa da polaridade de uma ligação. Em moléculas apolares, a resultante dos momentos dipolares referentes a todas as ligações apresenta valor igual a zero. Entre as substâncias covalentes abaixo:
I) CH4	 II) CS2 III) HBr	 IV) N2
Quais as que apresentam a resultante do momento dipolar igual a zero?
CH4
Molécula
tetraédrica que
são
APOLARES
moléculas
LINEARES
com ligantes
iguais são
APOLARES 
S
C
S
Br
H
moléculas
DIATÔMICAS
com ligantes
diferentes são
POLARES 
N
N
moléculas
DIATÔMICAS
com ligantes
iguais são
APOLARES 
*
*
Mais exemplos polaridade e geometria 
*
Polaridade das substâncias
Substâncias Polares
Sólido
Líquido
1 fase
*
Polaridade das substâncias
Substâncias Polares e Apolares
Sólido
Líquido
2 fases
*
Polaridade das substâncias
Substâncias Polares e Apolares
Líquido
Líquido
2 fases
Superfície
de separação
*
Polaridade das substâncias
Substâncias Polares e Apolares
Líquido
Líquido
1 fase
*
Analisando...
Substância Polar dissolve substância Polar
Substância Apolar dissolve substância Apolar
Substância Polar não dissolve Apolar
Substância Apolar não dissolve Polar
Isso não é uma coisa rígida há algumas exceções neste regra!!!!!
*
Então...
O Semelhante Dissolve Semelhante!
*
*
*
Solubilidade
Semelhante dissolve semelhante!
POLAR, dissolve POLAR
APOLAR, dissolve APOLAR
*
Teste da gasolina c/ água
(% de álcool)
 S/ agitação c/ agitação50ml H2O
+
50ml Gasolina
Como isso ocorre ???
*
CH3 – CH2 –––––––––––––––– OH
							(etanol)
 Apolar				 Polar
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
					(Octano)
 Apolar
*
Exercícios
*
Exercícios
*
Exercícios
(Cefet-MG) A maneira mais eficiente para se retirar a mancha
de graxa de um tecido é empregar:
álcool.
 C) acetona.
C) gasolina.
 D) água fria.
E) água quente.
(PUC-MG) Indique o par de solventes que não são miscíveis
entre si.
A) água/metanol
B) hexano/pentano
C) água/heptano
D) clorofórmio/diclorometano
*
04)(FMTM-2005) Considere as substâncias: benzeno (C6H6), NH3, I2, CCl4 e H2O, levando em conta suas ligações químicas, polaridade de suas moléculas e os tipos de forças intermoleculares envolvidas. Dentre essas substâncias, é correto afirmar que o solvente mais apropriado para dissolver a amônia, o solvente mais apropriado para dissolver o iodo e uma substância cujas moléculas não formam ligações de hidrogênio são, respectivamente:
 (A) H2O, CCl4 e C6H6.
 (B) H2O, CCl4 e NH3.
 (C) CCl4, H2O e C6H6. 
(D) CCl4, C6H6 e NH3.
 (E) C6H6, CCl4 e I2. 
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*