Corrija as afirmações falsas.
O metano
é uma molécula polar, pois as ligações
são polares.
O metano
Passo 1
O enunciado dá a afirmação: “O metano
é uma molécula polar, pois as ligações
são polares.”
O que preciso fazer: identificar se cada parte dessa afirmação é verdadeira ou falsa e corrigi-la. Informações relevantes que vou usar (vindas do enunciado ou necessárias para avaliar a afirmação):
O que preciso fazer: identificar se cada parte dessa afirmação é verdadeira ou falsa e corrigi-la. Informações relevantes que vou usar (vindas do enunciado ou necessárias para avaliar a afirmação):
- A molécula em questão é
(metano). - A afirmação envolve duas ideias separadas:
- As ligações
são polares. - Por isso, a molécula
é polar.
- As ligações
Passo 2
Explicando o que é “polaridade de ligação” de um jeito bem direto.
- Polaridade de uma ligação química vem da diferença de eletronegatividade entre os átomos que formam a ligação. Eletronegatividade é a tendência de um átomo de atrair elétrons de ligação.
- Se dois átomos têm eletronegatividades bem diferentes, os elétrons da ligação ficam deslocados para o mais eletronegativo, criando cargas parciais
e e, então, um dipolo. - O momento de dipolo de uma ligação é um vetor; a magnitude é, de forma simplificada,
, onde é a carga parcial e é a distância entre as cargas parciais. A direção do vetor indica do centro positivo para o centro negativo (ou vice‑versa, dependendo da convenção).
Passo 3
Quantificando a polaridade da ligação
.
- Valores de eletronegatividade de Pauling (aproximados):
e . - Diferença de eletronegatividade:
. - Regra prática (orientativa): se
a ligação é essencialmente apolar; entre e tende a ser covalente polar; acima disso aproxima‑se de iônica. - Conclusão desta etapa:
é pequeno, então a ligação é, na prática, praticamente apolar (ou somente muito levemente polar).
Passo 4
Agora a geometria molecular e como ela determina a polaridade total.
- O metano
tem geometria tetraédrica, com quatro ligações igualmente espaçadas e ângulo entre as ligações. - Mesmo que cada ligação tivesse um pequeno dipolo
, os quatro vetores são iguais em magnitude e dispostos com a simetria do tetraedro. Pela simetria geométrica, a soma vetorial dos quatro dipolos é nula:
- Em linguagem simples: os pequenos deslocamentos de carga em cada ligação apontam em direções que se cancelam mutuamente porque a molécula é perfeitamente simétrica.
Passo 5
Juntando os pontos para corrigir a afirmação original.
- A parte “as ligações
são polares” é enganosa: a diferença de eletronegatividade indica que essas ligações são, na prática, apolares ou apenas muito levemente polares. - A conclusão “logo
é polar” está errada. Mesmo se houvesse uma pequena polaridade em cada ligação, a geometria tetraédrica faz com que os dipolos se cancelem, resultando em molécula apolar. - Correção sucinta:
é apolar; as ligações são praticamente apolares e/ou quaisquer dipolos são cancelados pela simetria tetraédrica.
Passo 6
Dicas rápidas para a prova (como reconhecer casos semelhantes):
- Se as ligações forem polares mas a molécula tiver geometria simétrica (ex.:
linear, tetraédrica), os vetores dipolo podem se cancelar e a molécula pode ser apolar. - Se a geometria for assimétrica (ex.:
curva, substituído), os dipolos não se cancelam e a molécula será polar. - Regra prática: determine (1) se as ligações são significativamente polares (
grande) e (2) se a geometria permite que esses dipolos se cancelem. Ambos importam.
Resposta
O metano
é apolar. As ligações
têm diferença de eletronegatividade
(praticamente apolares) e, além disso, a geometria tetraédrica faz com que quaisquer pequenos dipolos se cancelem, de modo que
.