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Polaridade de ligações Em função da diferença de eletronegatividade dos átomos que estão unidos por uma ligação covalente, podemos classificá-las em polares ou apolares. Nas ligações covalentes apolares não há diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados, portanto, os elétrons das ligações são igualmente compartilhados entre os átomos, resultando em uma distribuição homogênea de densidade eletrônica. Isso ocorre ,por exemplo nas moléculas de H2 , Cl2 e F2 . Eletronegatividade é uma propriedade periódica que mede a capacidade de um átomo, em uma molécula, de atrair elétrons para si. Esse conceito foi introduzido por Linus Pauling. Entretanto, em ligações covalentes que envolvem átomos diferentes, ocorre uma distribuição desigual de densidade eletrônica na ligação, devido à diferença de eletronegatividade existente entre os átomos que estão unidos. O átomo da ligação que possui maior eletronegatividade adquire uma maior densidade eletrônica, desenvolvendo, portanto, uma carga parcial negativa (δ-). Já o átomo com menor eletronegatividade, adquire uma carga parcial positiva (δ+) em função da sua menor densidade eletrônica.Diz-se, nesse caso que a ligação é polar. Isso ocorre, por exemplo, nas moléculas de HCl e H2O. A polaridade da ligação é representada por um vetor denominado momento de dipolo (μ), direcionado da extremidade positiva para a negativa. De acordo com a Física, quando duas cargas elétricas iguais em módulo, δ+ e δ-,são separadas por um distância d,o valor do momento de dipolo é o produto de │δ│e d. μ = │δ│. d ➢ │δ│= módulo da carga em coloumb(C) ➢ d = comprimento de ligação em metros(m) ➢ μ = momento dipolar em debye(D) ➢ 1D(beye) =3,33. 10-30 C.m Polaridade de moléculas A polaridade de uma molécula é determinada pela soma dos momentos de dipolo de todas as ligações. Por se tratar de uma operação vetorial, a geometria da molécula deve ser respeitada no somatório dos momentos de dipolo. Quando o somatório dos momentos de dipolo for igual a zero a molécula é apolar e quando o somatório for diferente de zero polar.Observe os exemplos a seguir: Em moléculas de baixa complexidade podemos utilizar a seguinte simplificação: No entanto essa simplificação não funciona para todos os casos como,por exemplo, XeF4 que é um exemplo de molécula apolar com ligantes iguais com “E” no átomo central . Obs: ➢ Uma molécula poliatômica pode possuir ligações polares e como um todo ser uma molécula apolar.Ex:CO2 ,CCl4. ➢ Um par de elétron isolado no átomo central se comporta como um ligante de alta eletronegatividade possuindo um vetor de momento de dipolo em sua direção.Por isso, uma molécula poliatômica homonuclear como o ozônio pode ser polar. μO3 = 0,55D ➢ Compostos constituídos de cátions metálicos altamente polarizantes (raios pequenos e altamente carregados) e ânions altamente polarizáveis (raios grandes) têm um grande caráter covalente em suas ligações mesmo sendo formados por metais. Ex:BeCl2 ,AlCl3 ➢ Quando a diferença de eletronegatividade entre os átomos em um composto ultrapassa o valor de 1,7 é melhor considerar a ligação como iônica. + − − ++H Cl O H H 2 + − H Cl Molécula Ligantes iguais Ligantes diferentes Possui "E" no átomo central Não Sim Polar Apolar Polar Ex: CHCl3 , COCl2 ,CH2Cl2 Ex: H2S,NH3,O3,SO2 Ex:CO2,CCl4,SF6,PCl5,BF3,BeCl2 NaC l MgCl 2 AlCl 3 SiCl 4 PCl 5 SCl 2 Cl 2 Δeletronegativida de 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,5 0 % caráter iônico 67 55 43 30 19 6 0 Solubilidade em água De modo geral ,substâncias apolares tendem a se dissolver em solventes apolares e substâncias polares tendem a se dissolver em solventes polares.Portanto, na previsão sobre solubilidade , devemos seguir a seguinte regra geral: “Semelhante dissolve semelhante” Exercícios propostos 01 - (UDESC SC) O consumo cada vez maior de combustíveis fósseis tem levado a um aumento considerável da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, o que acarreta diversos problemas, dentre eles o efeito estufa.Com relação à molécula de dióxido de carbono, é correto afirmar que: a)é apolar e apresenta ligações covalentes apolares. b)é polar e apresenta ligações covalentes polares. c)os dois átomos de oxigênio estão ligados entre si por meio de uma ligação covalente apolar. d)é apolar e apresenta ligações covalentes polares. e)apresenta quatro ligações covalentes apolares. 02 - (UECE) O tetracloreto de silício é usado na fabricação de silício de qualidade, fibras óticas, semicondutores e células voltaicas. Analisando sua fórmula, pode-se afirmar corretamente que seu momento dipolar a)é nulo porque a soma vetorial dos momentos de suas ligações é zero. b)é significativo porque o átomo central apresenta baixa eletronegatividade. c)é nulo porque se trata de uma estrutura plana. d)é significativo porque todas as suas ligações são polares. 03 - (UFRR) O momento de dipolo elétrico ( ) é uma propriedade relacionada à distribuição de cargas elétricas nas moléculas, o qual pode ser representado por: = Q x d, sendo Q a carga, em Coulomb, e d a distância entre as cargas, em Å (10–8 cm). Quando o valor do momento de dipolo elétrico for igual a zero ( = 0), a molécula é considerada apolar e, quando diferente de zero )0( , é polar.Assinale a alternativa que apresenta apenas moléculas com momento de dipolo elétrico diferente de zero )0( . a)CH4; H2O; NH3; HCl b)H2O; CO2; CH3Cl; CO c)NH3; CO2; CO; HCl d)H2O; HCl; CH3Cl; HF e)CH4; HCl; NH3; HF 04 - (UFRR) O modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência ou VSEPR (sigla de origem inglesa, valenceshell electron-pair repulsion) é utilizado com frequência para prever a geometria de moléculas. Tal modelo, baseia-se no princípio de que os pares de elétrons ao redor de um átomo tendem a se posicionar o mais afastado possível uns dos outros de modo a minimizar as repulsões eletrônicas. Sabendo que, a polaridade das moléculas está relacionada também a sua geometria, assinale a opção que contém, respectivamente, a polaridade das moléculas: CH2Cl2, BF3, H2S e BeCl2. a)todas são polares; b)polar, apolar, polar e apolar; c)todas são apolares; d)apolar, polar, apolar e polar; e)apolar, polar, apolar e apolar. 05 - (PUC MG) As ligações covalentes são formadas por meio do compartilhamento de elétrons entre os átomos envolvidos na ligação. Essas ligações químicas podem ser classificadas em dois tipos: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Além disso, as moléculas também podem ser classificadas como polares e apolares.Assinale a opção que apresenta SOMENTE moléculas apolares. a)N2, O2 e CCl4 b)CHCl3, N2, NH3 c)CH4, CCl4, H2O d)BF3, NH3, CO2 06 - (UDESC SC) O tricloreto de fósforo (PCl3) é um líquido incolor bastante tóxico com larga aplicação industrial, principalmente na fabricação de defensivos agrícolas. A respeito deste composto é correto afirmar que: a)a molécula é polar, pois o momento de dipolo resultante não é nulo. b)as ligações entre os átomos de cloro e o átomo de fósforo são iônicas devido à elevada diferença de eletronegatividade entre estes não-metais. c)a geometria molecular deste composto é trigonal plana, uma vez que esta estrutura apresenta menor energia (menor repulsão eletrônica). d)após a formação da molécula o átomo central de fósforo efetua ligações do tipo . e)ao entrar em contato com água o PCl3 reage violentamente, gerando HCl, tornando o meio reacional básico. 07 - (UFTM MG) Os gases amônia, dióxido de carbono e trióxido de enxofre são insumos importantes na indústria química. Em relação à polaridade de suas moléculas, é correto afirmar que NH3, CO2 e SO3 são, respectivamente, a)polar,polar e apolar. b)polar, apolar e polar. c)polar, apolar e apolar. d)apolar, polar e apolar. e)apolar, apolar e polar. 08 - (FGV SP) O uso dos combustíveis fósseis, gasolina e diesel, para fins veiculares resulta em emissão de gases para a atmosfera, que geram os seguintes prejuízos ambientais: aquecimento global e chuva ácida. Como resultado da combustão, detecta-se na atmosfera aumento da concentração dos gases CO2, NO2 e SO2.Sobre as moléculas desses gases, é correto afirmar que a)CO2 é apolar e NO2 e SO2 são polares. b)CO2 é polar e NO2 e SO2 são apolares. c)CO2 e NO2 são apolares e SO2 é polar. d)CO2 e NO2 são polares e SO2 é apolar. e)CO2 e SO2 são apolares e NO2 é polar. 09 - (UDESC SC) Assinale a alternativa correta em relação às características da molécula de amônia (NH3) e da de tetracloreto de carbono (CC4), respectivamente: a)polar e solúvel em água; polar e solúvel em água. b)polar e pouco solúvel em água; apolar e muito solúvel em água. c)apolar e solúvel em água; polar e solúvel em água. d)polar e solúvel em água; apolar e pouco solúvel em água. e)apolar e pouco solúvel em água; apolar e pouco solúvel em água. 10 - (UFTM MG) Os veículos automotivos que usam combustíveis fósseis são um dos principais responsáveis pela má qualidade do ar das grandes cidades e também contribuem para o aquecimento global. Além do gás carbônico (CO2) produzido na combustão, são formados os óxidos nitrosos, que participam de reações secundárias com o ar, formando ozônio (O3), que causa irritação no sistema respiratório, podendo levar a sérios problemas de redução da capacidade pulmonar. A forma geométrica da molécula de gás carbônico e a polaridade da molécula de ozônio são, respectivamente, a)angular e polar. b)angular e apolar. c)linear e polar. d)linear e apolar. e)trigonal planar e apolar. 11 - (UEL PR) Assinale a alternativa correta. a)O CCl4 apresenta um momento de dipolo em sua molécula. b)O BF3 apresenta dipolo resultante nulo em sua molécula. c)O CO2 apresenta um momento de dipolo em sua molécula. d)O H2O apresenta dipolo resultante nulo em sua molécula. e)O NH3 apresenta dipolo resultante nulo em sua molécula. 12 - (UFG GO) Observe o seguinte esquema de um experimento no qual utilizam-se princípios do eletromagnetismo para observar a polaridade de moléculas. 4 3 3 4 146 CCl5 CHCl4 CHCl3 CCl2 HC1 Líquidobastão do CargaoExperiment − − + + + De acordo com o exposto, ocorrerá a atração do filete líquido pelo bastão em quais experimentos? a)1 e 3 b)2 e 5 c)3 e 4 d)1 e 5 e)2 e 4 GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: A 3) Gab: D 4) Gab: B 5) Gab: A 6) Gab: A 7) Gab: C 8) Gab: A 9) Gab: D 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: C
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