Determine se as moléculas são polares ou apolares usando vetores polaridade, indique as cargas parciais.
\mathrm{CH}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para determinar se a molécula de formaldeído, \mathrm{CH}_2\mathrm{O}, é polar ou apolar usando vetores de polaridade e indicar as cargas parciais. O conteúdo é polaridade molecular, que envolve eletronegatividades, geometria molecular e soma vetorial dos dipolos de ligação. Vamos precisar:
– Estrutura de Lewis e geometria (VSEPR).
– Valores de eletronegatividade de O, C e H.
– Definição de vetor dipolo \vec{\mu} = q \, \vec{d}.

Passo 2

Desenhamos a estrutura de Lewis de \mathrm{CH}_2\mathrm{O}:
O átomo de C fica no centro, ligado duplamente a O e duas vezes a H. Pela teoria VSEPR, há três pares ligantes e nenhum isolado em C, resultando em geometria trigonal plana com ângulo de \,120^\circ.

Passo 3

Agora vejamos as eletronegatividades (escala de Pauling):
\mathrm{EN}(H)=2,20, \mathrm{EN}\text{(C)}=2,55, \mathrm{EN}(O)=3,44.
– Ligação C=O: grande diferença ( 3{,}44-2{,}55=0{,}89), gera dipolo significativo de C ( \delta ^+) rumo a O ( \delta ^-).
– Ligações C–H: diferença pequena ( 2{,}55-2{,}20=0{,}35), dipolos mais fracos, com vetor de H ( \delta ^+) para C ( \delta ^-).

Passo 4

Façamos a soma vetorial dos três dipolos:
– Os dois dipolos C–H são iguais em magnitude e formam entre si \,120^\circ; sua resultante vetorial é zero no plano.
– O dipolo C=O está no mesmo plano e não é anulado por nenhum outro vetor.
Logo, o vetor resultante \vec{\mu}_{\text{mol}} aponta do C em direção ao O, indicando dipolo líquido.

Passo 5

Como há um dipolo líquido não nulo, a molécula é polar. As cargas parciais qualitativas são:
\mathrm{O}\colon \delta^-, pois atrai elétrons.
\mathrm{C}\colon \delta^+, pois perde densidade para O.
\mathrm{H}\colon \delta^+, cada H é ligeiramente positivo na ligação com C.

Resposta

A molécula de \mathrm{CH}_2\mathrm{O} é polar, com \delta^- em O e \delta^+ em C e em cada H.

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