Considerando nosso modelo super-simplificado da molécula de amônia, calcule o seu momento de dipolo elétrico total. Dados experimentais monstram que a amônia tem momento de dipolo elétrico de 4,7366 \times 10^{-30} C.m. (2 pontos)

Passo 1

O enunciado pede o momento de dipolo elétrico total da molécula de amônia \mathrm{NH_3} usando um “modelo super-simplificado” que distribui cargas parciais nos átomos de nitrogênio e hidrogênio e utiliza a geometria piramidal da molécula. Para resolver, precisaríamos dos valores da carga parcial \pm q nos átomos, do comprimento de ligação d e do ângulo entre cada ligação N–H e o eixo de simetria (ângulo \alpha tal que \alpha = \tfrac{\theta_{H\!-\!N\!-\!H}}{2}).

Passo 2

Em geral, o momento de dipolo total de \mathrm{NH_3} no modelo simplificado é a soma vetorial dos três momentos de dipolo individuais de cada ligação N–H. Cada dipolo de ligação vale
\mu_{\rm lig} = q\,d,
e forma com o eixo de simetria um ângulo \alpha. Como as componentes transversais se cancelam por simetria, resta apenas a soma das componentes ao longo do eixo:
\mu_{\rm total} = 3\,\mu_{\rm lig}\,\cos\alpha = 3\,q\,d\,\cos\alpha.

Passo 3

Para seguir adiante com o cálculo numérico, precisaríamos saber os valores numéricos de q, d e \alpha. Sem esses dados do “modelo super-simplificado” não é possível obter um valor numérico.

Resposta

Não há como calcular numericamente o momento de dipolo total porque o enunciado não forneceu os valores de q, d e do ângulo \alpha necessários para avaliar
\mu_{\rm total}=3\,q\,d\,\cos\alpha.

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