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.
Passo 1
O enunciado pede para classificar a molécula
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 .
– A carga indica perda de 1 elétron.
Logo, o total de elétrons disponíveis é
– Oxigênio tem 6 elétrons de valência.
– Cada hidrogênio tem 1 elétron, totalizando
– A carga
Logo, o total de elétrons disponíveis 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:
onde “
” 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.
– 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 (3,5) é bem maior que
(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.
– Cada ligação O–H é polar, pois
– 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.