Ao analisar o fosfogênio ( CCl2 O ) e o trifluoreto de cloro ( ClF3 ), notou-se diversas interações intermoleculares relacionadas à polaridade dessas substâncias. Qual é a polaridade de ambas as moléculas? Indique o polo positivo e o polo negativo, se houver.

Passo 1

O enunciado pede para determinar a polaridade de CCl2O (fosfogênio) e de ClF3 (trifluoreto de cloro). Para isso vamos usar a teoria VSEPR para obter a geometria de cada molécula e, em seguida, somar vetorialmente os dipolos de cada ligação com base nas eletronegatividades dos átomos.

Passo 2

Análise de CCl2O:
  • Átomo central: carbono, rodeado por três pares de elétrons ligados (dupla ligação a O e duas ligações simples a Cl).
  • Geometria VSEPR: trigonal planar (ângulos de 120^circ).
  • Eletronegatividades aproximadas: chiO=3,44, chiCl=3,16, chiC=2,55.
  • Cada ligação C–Cl é polar, com vetor de dipolo vecmuC-Cl apontando do C ( de<a+) para o Cl ( de<a–); a ligação C=O tem dipolo vecmuC=O apontando do C ( de<a+) para o O ( de<a–).

Passo 3

Soma vetorial dos dipolos em CCl2O:
  • Os dois vetores vecmuC-Cl formam 120^circ entre si; sua soma resulta em um vetor de mesma direção que a ligação C=O.
  • Matematicamente, se cada lvertvecmuC-Clrvert=mu, então
vecmuClCl^res = vecmuC-Cl1 + vecmuC-Cl2 implies llvertvecmuClCl^resrrvert =2mucos60^circ=mu
  • Esse vetor soma-se ao dipolo C=O no mesmo sentido, de modo que a resultante aponta de C para O.

Passo 4

Análise de ClF3:
  • Átomo central: cloro, com cinco pares eletrônicos ao redor (três ligantes F e duas pares não ligantes).
  • Geometria VSEPR: bipirâmide trigonal, mas com as duas lone pairs em posição equatorial, resultando numa forma molecular em “T”.
  • Eletronegatividade: chiF=3,98, chiCl=3,16. Cada ligação Cl–F é polar, com dipolo do Cl ( de<a+) para o F ( de<a–).

Passo 5

Soma vetorial dos dipolos em ClF3:
  • As duas ligações axiais Cl–F estão alinhadas em sentidos opostos e têm mesma magnitude, cancelando-se mutuamente.
  • Só resta o vetor dipolar da ligação equatorial Cl–F.
  • A resultante aponta do átomo de Cl ( de<a+) para o átomo de F equatorial ( de<a–).

Resposta

CCl2O é molécula polar, com pólo negativo ( de<a–) no átomo de oxigênio e pólo positivo ( de<a+) na região do carbono (e, indiretamente, nos cloros).
ClF3 é molécula polar, com pólo positivo ( de<a+) no átomo de cloro e pólo negativo ( de<a–) no flúor que ocupa a posição equatorial.

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