Classifique os compostos abaixo em polar, apolar. Justifique.
Passo 1
O enunciado pede para classificar o composto dado em polar ou apolar e justificar. O composto é
. Informações relevantes que temos do enunciado: a fórmula molecular
(um átomo de carbono ligado a dois oxigênios).
Passo 2
Conceitos que vamos usar (explicados passo a passo):
- Ligação polar vs apolar: uma ligação entre dois átomos é polar se houver diferença de eletronegatividade, o que cria um dipolo elétrico apontando do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo. A magnitude qualitativa da polaridade da ligação pode ser estimada pela diferença de eletronegatividade
. - Momento dipolar molecular: cada ligação polar gera um vetor dipolo
. O momento dipolar total da molécula é a soma vetorial desses vetores. Se a soma vetorial for diferente de zero, a molécula é polar; se a soma vetorial for zero, a molécula é apolar (não polar). - Geometria molecular (VSEPR): a forma da molécula determina a direção dos vetores dipolares. Para avaliar se os vetores se cancelam precisamos conhecer a geometria (ângulos entre ligações).
Vou explicar cada conceito com calma para você aplicar numa prova:
- Eletronegatividade: é uma medida de quanto um átomo atrai elétrons numa ligação. Valores aproximados importantes:
e . - Diferença
indica polaridade de ligação: se for próxima de zero é ligação apolar; se for significativa (por exemplo ) é ligação polar covalente (há regras práticas, não rígidas). - Para somar dipolos vetorialmente, imagine setas com uma ponta positiva no átomo menos eletronegativo e a ponta negativa no mais eletronegativo.
Passo 3
Aplicando a eletronegatividade a
:
- Calcule a diferença aproximada para a ligação
: . - Conclusão:
indica que cada ligação é polar (os elétrons são puxados mais para o oxigênio). Portanto há dipolos individuais em cada ligação apontando de para .
Passo 4
Determinar a geometria de
:
- O carbono no centro forma duas ligações duplas com dois oxigênios e não possui pares isolados que causem repulsão extra (par de elétrons livres no carbono). Assim o número de regiões de densidade eletrônica em torno do C é
. - Pela teoria VSEPR, duas regiões implicam geometria linear com ângulo de ligação
. Então a molécula é linear: em linha reta.
Passo 5
Soma vetorial dos dipolos:
- Temos dois vetores dipolo iguais em módulo (porque as duas ligações
são equivalentes) apontando cada um do carbono para um oxigênio, em direções exatamente opostas (ângulo de entre eles). - Escrevendo a soma vetorial:
onde
aponta para a direita e
aponta para a esquerda com o mesmo módulo
. Vetores iguais e opostos somam zero, logo
- Interpretação prática: embora cada ligação seja polar, as polaridades se anulam devido à simetria e à geometria linear. Portanto não há dipolo permanente resultante.
Passo 6
Conclusão didática e dica de prova:
- Regra rápida para provas: verifique primeiro se as ligações são polares (eletronegatividades) e depois veja a geometria. Se a molécula tiver simetria que coloca dipolos iguais em direções opostas (como linear, trigonal planar simétrico, tetraédrica com substituintes iguais, etc.), o resultado pode ser apolar mesmo com ligações polares.
- No caso de
, ligações polares + geometria linear simétrica = dipolos se cancelam → molécula apolar.
Resposta
Apolar (não polar)