2.34 O metanotiol,
, possui um momento dipolo substancial (
), embora o carbono e o enxofre possuam eletronegatividades idênticas. Explique.
Passo 1
O enunciado diz que o metanotiol,
, apresenta um momento de dipolo molecular significativo (
D), embora o carbono e o enxofre tenham eletronegatividades praticamente iguais. O conteúdo envolve (1) eletronegatividade atômica, (2) polaridade de ligações e (3) vetor soma de momentos de dipolo em moléculas com pares isolados. Vamos usar os valores de eletronegatividade de Pauling e a geometria eletrônica em torno do enxofre para explicar a origem do dipolo.
Passo 2
Consultando a escala de Pauling, temos\r
e
. A diferença\r
\r
é praticamente nula, o que indica que a ligação C–S é essencialmente apolar. Já para o hidrogênio,\r , a diferença na ligação S–H é\r
é praticamente nula, o que indica que a ligação C–S é essencialmente apolar. Já para o hidrogênio,\r
o que confere à ligação S–H um caráter polar (S fica parcialmente negativo e H parcialmente positivo).
Passo 3
O enxofre em
tem quatro pares eletrônicos no total: dois são ligados (um ao carbono e outro ao hidrogênio) e dois são pares isolados. A disposição desses quatro domínios eletrônicos é tetraédrica (geometria de repulsão). Entretanto, como apenas duas posições são ocupadas por átomos, a forma molecular efetiva em torno de S é angular (bent).
Passo 4
Em moléculas com pares isolados, esses pares carregados criam regiões de densidade eletrônica que também podem ser vistas como “dipolos” localizados. Assim, na soma vetorial:\r
- A ligação C–S praticamente não contribui
. \r - A ligação S–H gera um vetor dipolo apontando de H para S. \r
- Os dois pares isolados no enxofre criam vetores de repulsão que reforçam o dipolo resultante na direção aproximada da ligação S–H/C–S. \r
Como o conjunto não é simétrico, esses vetores não se cancelam, resultando num momento dipolar líquido de cerca deD.
Resposta
O metanotiol tem momento de dipolo substancial porque, embora a ligação C–S seja apolar
, a ligação S–H é polar
e os dois pares isolados de elétrons no enxofre criam uma geometria angular. A soma vetorial dos dipolos da ligação S–H e dos pares isolados não se anula, produzindo
D.