Disponha as seguintes moléculas em ordem crescente de momento de dipolo:
;
e
.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente precisa arranjar as moléculas
,
,
e
em ordem crescente de momento de dipolo. Isso envolve conceitos de química sobre polaridade das moléculas e como medimos o momento de dipolo. Para resolver, vamos precisar entender o que é momento de dipolo, como ele é calculado e como as propriedades das moléculas influenciam esse momento.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é momento de dipolo. O momento de dipolo (
) é uma medida da separação de cargas positivas e negativas numa molécula. Ele depende de duas coisas principais: a diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados e a distância entre eles. A fórmula para calcular o momento de dipolo é:
onde
é a carga e
é a distância entre os centros de carga positiva e negativa.
Passo 3
Agora, vamos olhar para as moléculas em questão:
,
,
e
. Todas elas têm uma estrutura similar, com o átomo central (O, S, Se, Te) ligado a dois hidrogênios. A diferença está no átomo central, que varia do oxigênio (O) ao telúrio (Te).
Passo 4
A eletronegatividade é a capacidade de um átomo de atrair elétrons numa ligação química. O oxigênio é mais eletronegativo que o enxofre (S), o selênio (Se) e o telúrio (Te). Isso significa que a diferença de eletronegatividade entre H e O é maior do que entre H e S, H e Se, ou H e Te. Como resultado, a molécula de
terá um momento de dipolo maior porque a separação de carga é mais intensa.
Passo 5
Além disso, à medida que descemos o grupo 16 na tabela periódica (de O a Te), o tamanho dos átomos aumenta. Isso significa que a distância
entre os centros de carga positiva e negativa também aumenta. No entanto, mesmo com o aumento da distância, a diminuição da eletronegatividade reduz o momento de dipolo total. Portanto, apesar de
aumentar, a redução em
faz com que o momento de dipolo diminua.
Passo 6
Resumindo:
-
tem o momento de dipolo mais alto devido à alta eletronegatividade do oxigênio. - À medida que descemos para
, e , a eletronegatividade diminui, reduzindo o momento de dipolo.
Resposta
A ordem crescente de momento de dipolo é: