Ao analisar o fosfogênio ( ) e o trifluoreto de cloro ( ), 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 (fosfogênio) e de (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 :
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 ).
Eletronegatividades aproximadas: , , .
Cada ligação C–Cl é polar, com vetor de dipolo apontando do C () para o Cl (–); a ligação tem dipolo apontando do C () para o O (–).
Passo 3
Soma vetorial dos dipolos em :
Os dois vetores formam entre si; sua soma resulta em um vetor de mesma direção que a ligação .
Matematicamente, se cada , então
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.