Analise as moléculas a seguir e indique quais são polares ou apolares, justificando com base na geometria molecular e diferença de eletronegatividade:
\mathrm{CH}_{4}

Passo 1

O enunciado pede para classificarmos a molécula de \mathrm{CH}_4 como polar ou apolar, justificando pela geometria molecular (teoria VSEPR) e pela diferença de eletronegatividade entre C e H.

Passo 2

Segundo a teoria VSEPR, a molécula de \mathrm{CH}_4 tem um átomo de carbono central ligado a quatro átomos de hidrogênio, sem pares isolados em C. Isso corresponde ao tipo AX _4, cuja geometria é tetraédrica, com ângulos de ligação de aproximadamente 109{,}5^\circ.

Passo 3

Para cada ligação C–H, usamos os valores de eletronegatividade de Pauling:
\chi_C = 2{,}55 e \chi_H = 2{,}20.
A diferença é
\Delta\chi = \chi_C - \chi_H = 2{,}55 - 2{,}20 = 0{,}35,
o que indica que cada ligação é ligeiramente polar, com o carbono atraindo um pouco mais os elétrons.

Passo 4

Apesar de cada ligação C–H ter um dipolo, os quatro dipolos são idênticos e arranjados simetricamente no tetraedro. Como os vetores de dipolo se cancelam em pares pela simetria, o momento de dipolo resultante é nulo:
\sum \vec\mu = 0.

Resposta

A molécula de \mathrm{CH}_4 é apolar, pois sua geometria tetraédrica faz com que os dipolos das ligações C–H se anulem.

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