Classifique os compostos abaixo em polar, apolar. Justifique.
\mathrm{HO}-\mathrm{CH}_{3}

Passo 1

O enunciado pede para classificar o composto \mathrm{HO-CH_3} como polar ou apolar e justificar a escolha.
Informações dadas: a fórmula estrutural é \mathrm{HO-CH_3} (metanol), ou seja, um grupo hidroxila \mathrm{OH} ligado a um grupo metila \mathrm{CH_3}.

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.

Passo 3

Valores de eletronegatividade (Pauling) usados aqui — vou usar valores aproximados para raciocinar:
\chi(\mathrm{O})=3,44
\chi(\mathrm{C})=2,55
\chi(\mathrm{H})=2,20
Agora calculemos as diferenças de eletronegatividade para cada ligação relevante:\n
\Delta\chi(\mathrm{O-H})= \chi(\mathrm{O})-\chi(\mathrm{H})=3,44-2,20=1,24 (ligação fortemente polar, com o polo negativo no oxigênio)\n
\Delta\chi(\mathrm{C-O})= \chi(\mathrm{O})-\chi(\mathrm{C})=3,44-2,55=0,89 (ligação polar, polo negativo no oxigênio)\n
\Delta\chi(\mathrm{C-H})= \chi(\mathrm{C})-\chi(\mathrm{H})=2,55-2,20=0,35 (ligação praticamente apolar)

Passo 4

Interpretação das polaridades das ligações e geometria (por que elas não se cancelam):\n
  • As ligações \mathrm{O-H} e \mathrm{C-O} são polares e ambas têm o polo negativo apontando para o átomo de oxigênio (porque \mathrm{O} é mais eletronegativo).
  • O oxigênio na hidroxila é sp^3 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 \vec{\mu}_{\mathrm{O-H}} e \vec{\mu}_{\mathrm{C-O}} não fiquem opostos colineares que se cancelem.
  • As ligações \mathrm{C-H} 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 \mu\approx 1,70\\ \mathrm{D} ( 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 \mathrm{O-H}), 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 \mathrm{OH} ligado a carbono, a grande diferença de eletronegatividade entre \mathrm{O} e \mathrm{H}/ \mathrm{C}, 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

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