Determine se as seguintes moléculas/íons são polares ou apolares. Justifique sua resposta.
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Passo 1
O enunciado pede para identificar se a molécula de dióxido de nitrogênio,
, é polar ou apolar. Para isso, vamos usar teoria de ligação de valência (estrutura de Lewis), VSEPR (geometria molecular) e diferença de eletronegatividade para avaliar o momento de dipolo resultante.
Passo 2
Contamos os elétrons de valência: nitrogênio tem 5 e cada oxigênio tem 6, totalizando
Esse número ímpar indica um elétron não pareado. Ao montar a estrutura de Lewis, colocamos N no centro e ligamos cada O a N com uma ligação simples, usando 4 elétrons para as duas ligações. Os 13 elétrons restantes são distribuídos completando octetos: cada O recebe 6 elétrons em pares, e sobra 1 elétron que fica desemparelhado no N. Cada oxigênio terá formalmente carga zero e o nitrogênio ficará com carga formal +½ (aproximadamente), mas o ponto principal é que há três regiões de densidade eletrônica em torno do N: duas ligações
e um elétron isolado.
Passo 3
Pela teoria VSEPR, três regiões de densidade ao redor do nitrogênio formam uma disposição trigonal plana de elétrons. Contudo, uma dessas regiões é um elétron solitário, que exerce repulsão semelhante a um par isolado, “empurrando” as duas ligações
para uma geometria angular (curvada). O ângulo
fica em torno de
, ou seja, não é linear.
Passo 4
Cada ligação
é polar, pois a eletronegatividade do oxigênio
é maior que a do nitrogênio
. Em geometria linear essas dipolos poderiam se cancelar, mas aqui, com a forma angular, os dois vetores de dipolo não são opostos em
e deixam um componente resultante diferente de zero. Logo, existe um momento de dipolo líquido na molécula.
Resposta
A molécula de
é polar, pois sua geometria angular impede o cancelamento dos dipolos das ligações
.