Classifique os compostos abaixo em polar, apolar. Justifique.
Passo 1
O enunciado pede para classificar o composto
como polar ou apolar e justificar a escolha.
Informações dadas: a fórmula estrutural é (metanol), ou seja, um grupo hidroxila
ligado a um grupo metila
.
Informações dadas: a fórmula estrutural é
Passo 2
O que significa ser polar ou apolar (explicação didática):\n
Uma molécula é polar quando existe um momento de dipolo elétrico resultante diferente de zero — isto é, as polaridades das ligações (vetores dipolo) não se cancelam totalmente. Polaridade de ligação vem da diferença de eletronegatividade entre os átomos: quanto maior a diferença, mais polar é a ligação. Se as ligações polares estiverem dispostas de modo que seus vetores se anulem, a molécula pode ser apolar mesmo com ligações polares; se não se anularem, a molécula é polar.
Uma molécula é polar quando existe um momento de dipolo elétrico resultante diferente de zero — isto é, as polaridades das ligações (vetores dipolo) não se cancelam totalmente. Polaridade de ligação vem da diferença de eletronegatividade entre os átomos: quanto maior a diferença, mais polar é a ligação. Se as ligações polares estiverem dispostas de modo que seus vetores se anulem, a molécula pode ser apolar mesmo com ligações polares; se não se anularem, a molécula é polar.
Passo 3
Valores de eletronegatividade (Pauling) usados aqui — vou usar valores aproximados para raciocinar:
Agora calculemos as diferenças de eletronegatividade para cada ligação relevante:\n
(ligação fortemente polar, com o polo negativo no oxigênio)\n
(ligação polar, polo negativo no oxigênio)\n
(ligação praticamente apolar)
Agora calculemos as diferenças de eletronegatividade para cada ligação relevante:\n
Passo 4
Interpretação das polaridades das ligações e geometria (por que elas não se cancelam):\n
- As ligações
e são polares e ambas têm o polo negativo apontando para o átomo de oxigênio (porque é mais eletronegativo). - O oxigênio na hidroxila é
e tem dois pares de elétrons não ligantes; a geometria local em torno do oxigênio é angular (semelhante à de uma água), não linear. Isso faz com que os vetores dipolo e não fiquem opostos colineares que se cancelem. - As ligações
do grupo metila são praticamente apolares, então elas não compensam as polaridades trazidas pelo oxigênio.
Resumindo: temos dois dipolos grandes apontando em direção ao oxigênio, em ângulos que não se anulam, logo há um dipolo resultante não nulo.
Passo 5
Evidências experimentais e consequências (apoio à conclusão):\n
- O metanol tem momento dipolar experimental de aproximadamente
( Debye ), valor claramente diferente de zero, o que confirma que é polar. - Propriedades físicas coerentes com polaridade: metanol é miscível com água e realiza ligações de hidrogênio (devido ao grupo
), e seu ponto de ebulição é muito mais alto que o de hidrocarbonetos de massa molar semelhante — tudo isso indica interações polares fortes.
Passo 6
Resposta final simplificada para guardar na prova: a presença do grupo
ligado a carbono, a grande diferença de eletronegatividade entre
e
/
, e a geometria não linear em torno do oxigênio fazem com que os dipolos não se cancelem — portanto a molécula tem dipolo resultante não nulo e é polar.
Resposta
Polar