Com base nos modelos de Lewis, da repulsão de pares de elétrons da camada de valência e no conceito de polaridade, classifique as seguintes moléculas em polares ou apolares. Justifique sua resposta representando sua estrutura de lewis e sua geometria molecular de cada composto.
H3 O^+

Passo 1

O enunciado pede para classificar a molécula H3O^+ em polar ou apolar, usando o modelo de Lewis para estruturar a molécula, o modelo VSEPR (repulsão de pares de elétrons) para determinar sua geometria molecular e, por fim, o conceito de polaridade para ver se há dipolo resultante diferente de zero.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência e estrutura de Lewis:
– Oxigênio tem 6 elétrons de valência.
– Cada hidrogênio tem 1 elétron, totalizando 3times1=3.
– A carga + indica perda de 1 elétron.
Logo, o total de elétrons disponíveis é
6 + 3 - 1 = 8 elétrons, é
ou seja, 4 pares de elétrons. Três pares formam ligações O–H e sobra 1 par isolado no oxigênio. A estrutura de Lewis fica:
c ;;;H ;;;mid H-O-H ;;;coloncolon
onde “ coloncolon” representa o par de elétrons não ligantes.

Passo 3

Aplicando VSEPR:
– A volta do oxigênio há 4 domínios eletrônicos (3 ligações e 1 par isolado), o que define geometria eletrônica tetraédrica.
– Descartando o par isolado para a forma molecular, restam 3 ligações O–H organizadas em geometria molecular trigonal piramidal.

Passo 4

Análise da polaridade:
– Cada ligação O–H é polar, pois chiO (3,5) é bem maior que chiH (2,1), criando momentos de dipolo direcionados de H para O.
– Na geometria trigonal piramidal esses vetores não se cancelam (há um “empurrão” do par isolado que desloca o centro de carga), resultando em um dipolo líquido apontado na direção do vértice onde está o par isolado.
Portanto, há um dipolo permanente não nulo.

Resposta

H3O^+ é uma molécula polar.

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