Identifique o grupo funcional nas moléculas e mostre onde está a polaridade delas.
\mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{C} \equiv \mathrm{N}

Passo 1

O enunciado pede duas coisas sobre a molécula \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}:
  • Identificar o grupo funcional presente.
  • Mostrar onde está a polaridade da molécula (ou seja, indicar qual parte é parcialmente positiva e qual é parcialmente negativa e a direção do dipolo).
Informações dadas:
  • Fórmula estrutural linear fornecida: \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}.

Passo 2

Reconhecer o grupo funcional a partir da fórmula estrutural.
  • Observando \mathrm{C}\equiv\mathrm{N} (uma ligação tripla entre um carbono e um nitrogênio) isso caracteriza o grupo funcional chamado nitrila (também chamado de grupo ciano), representado por -\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}.
  • Nome comum da molécula: propionitrila (ou propanenitrila). Mas para a prova o importante é dizer que o grupo funcional é a nitrila -\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}.

Passo 3

Entender por que o grupo -\mathrm{C}\equiv\mathrm{N} é polar — explicação didática (passo a passo, sem pular etapas).
  1. Conceito básico: uma ligação é polar quando os átomos ligados têm eletronegatividades diferentes; o átomo mais eletronegativo atrai os elétrons da ligação mais fortemente, ficando com carga parcial negativa \delta^-, e o outro fica com carga parcial positiva \delta^+.
  2. Valores (escala de Pauling, aproximados):
    • eletronegatividade do carbono: \chi(\mathrm{C})\approx2,5
    • eletronegatividade do nitrogênio: \chi(\mathrm{N})\approx3,0
    Como \chi(\mathrm{N})>\chi(\mathrm{C}), os elétrons da ligação \mathrm{C}\equiv\mathrm{N} ficam mais próximos do nitrogênio. Logo, o nitrogênio adquire \delta^- e o carbono ligado a ele adquire \delta^+.
  3. Natureza da ligação tripla: a ligação \mathrm{C}\equiv\mathrm{N} consiste em uma ligação sigma e duas pi; o carbono do grupo nitrila é sp-hidbridizado, o que dá geometria linear nessa extremidade. A linearidade evita que dipolos locais se cancelem ali — o dipolo da ligação C–N aponta nitidamente para o nitrogênio.
  4. Notação usual para mostrar as cargas parciais nessa molécula:
    \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\overset{\delta+}{\mathrm{C}}\equiv\overset{\delta-}{\mathrm{N}}
    Isso indica que o carbono adjacente ao nitrogênio tem carga parcial positiva e o nitrogênio tem carga parcial negativa.

Passo 4

Determinar a polaridade da molécula inteira e indicar a direção do dipolo.
  • O restante da molécula, o grupo etila \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2-, é essencialmente apolar ou fracamente doador de elétrons comparado com o grupo nitrila. Portanto o dipolo do grupo -\mathrm{C}\equiv\mathrm{N} não é compensado pelo resto da cadeia curta.
  • Assim, a molécula inteira é polar, com um momento dipolar apontando do grupo etila (extremidade positiva) para o átomo de nitrogênio (extremidade negativa).
  • Representação do vetor dipolo (forma comum em prova): desenha-se uma seta apontando para o nitrogênio, ou escreve-se o dipolo como \vec{\mu}\to apontando para a direita se a notação estrutural for \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}. Por exemplo: \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\overset{\delta+}{\mathrm{C}}\equiv\overset{\delta-}{\mathrm{N}}\quad\Rightarrow\quad \vec{\mu}\\ \text{aponta para}\\ \mathrm{N}.

Passo 5

Como marcar isso numa resposta de prova (passos práticos e dicas):
  • Escreva claramente o grupo funcional: “nitrila (grupo ciano) -\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}”.
  • No desenho estrutural, coloque \delta^+ sobre o carbono ligado ao nitrogênio e \delta^- sobre o nitrogênio: \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\overset{\delta+}{\mathrm{C}}\equiv\overset{\delta-}{\mathrm{N}}.
  • Desenhe uma seta do lado do eixo da molécula apontando para o nitrogênio para indicar o sentido do momento dipolar: seta do grupo alkila para o nitrogênio.
  • Se quiser justificar em palavras: diga que a diferença de eletronegatividade entre \mathrm{C} e \mathrm{N} cria uma carga parcial negativa no nitrogênio e parcial positiva no carbono, e a geometria linear do carbono sp mantém esse dipolo sem cancelamento.

Resposta

Grupo funcional: nitrila (grupo ciano), representado por -\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}.
Polaridade: a ligação \mathrm{C}\equiv\mathrm{N} é polar com \mathrm{C} parcialmente positivo e \mathrm{N} parcialmente negativo, ou seja \mathrm{CH}_3\mathrm{CH}_2\overset{\delta+}{\mathrm{C}}\equiv\overset{\delta-}{\mathrm{N}}; o dipolo molecular aponta da extremidade etila para o nitrogênio ( \vec{\mu} aponta para \mathrm{N}).

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