(Mack-2004) A alternativa que apresenta somente moléculas polares é:
Dados: (número atômico)
. (tabela de eletronegatividade)
a)
-
e
c)
e
d)
e
e)
Dados: (número atômico)
a)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado pede: identificar a alternativa que apresenta somente moléculas polares. As informações relevantes dadas pelo enunciado são:
;
;
;
;
;
;
.
A ordem de eletronegatividade fornecida é
A ordem de eletronegatividade fornecida é
As alternativas são:
a) e
b) e
c) e
d) e
e) e
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 2
Conceito importante 1 — polaridade de ligação (ligação intramolecular):
Quando dois átomos formam uma ligação covalente, a diferença de eletronegatividade entre eles determina se a ligação é apolar ou polar. Resumo prático:
Quando dois átomos formam uma ligação covalente, a diferença de eletronegatividade entre eles determina se a ligação é apolar ou polar. Resumo prático:
- Se os átomos têm a mesma eletronegatividade → ligação apolar (não há separação de carga).
- Se um átomo é mais eletronegativo que o outro → elétrons atraídos para o mais eletronegativo → ligação polar (gera um dipolo apontando para o átomo mais eletronegativo).
No enunciado temos só a ordem das eletronegatividades; usaremos comparações (ex.: seentão é polar apontando para ; se então é apolar).
Passo 3
Conceito importante 2 — polaridade molecular (molécula como um todo):
A molécula será polar quando a soma vetorial dos momentos de dipolo das ligações (e dos pares isolados) não for zero. Três pontos práticos:
A molécula será polar quando a soma vetorial dos momentos de dipolo das ligações (e dos pares isolados) não for zero. Três pontos práticos:
- Moléculas diatômicas formadas por átomos iguais (ex.:
) são apolares. - Moléculas com geometria simétrica e ligações polares podem ter os dipolos que se cancelam (ex.:
linear, tetraédrica). - Pares de elétrons não ligantes (lone pairs) no átomo central alteram a geometria e podem impedir o cancelamento dos dipolos (ex.:
e têm lone pairs e geometria assimétrica → geralmente polares).
VSEPR (regra prática): contar domínios eletrônicos ao redor do átomo central (ligações + pares isolados) para prever geometria: 2→linear, 3 (sem lone pair)→trigonal planar, 3 com 1 lone pair→trigonal planar deformada (piramidal baixa), 4 sem lone pair→tetraédrica, 4 com 1 lone pair→trigonal piramidal, 4 com 2 lone pairs→angular/bent, etc.
Passo 4
Analisando a alternativa (a):
e
.
-
: dois átomos idênticos diferença de eletronegatividade ligação apolar e, sendo diatômica, molécula apolar. -
: idem — diatômica homonuclear apolar.
Conclusão: alternativa (a) contém somente moléculas apolares, portanto não é a que procuramos.
Passo 5
Analisando a alternativa (b):
e
.
- Usando a ordem dada,
e . Logo as ligações e são polares, com dipolos apontando para e , respectivamente. - Geometria de
: átomo central com dois pares ligantes e dois pares isolados → geometria efetiva angular (bent) ≈ . Os dois vetores dipolo não se cancelam → resultante não nula apontando para o oxigênio → molécula polar. - Geometria de
: átomo central com três ligações e um par isolado → geometria trigonal piramidal; os três dipolos não se cancelam por causa do lone pair e da assimetria → resultante não nula apontando para o nitrogênio → molécula polar.
Conclusão: alternativa (b) contém duas moléculas polares.
Passo 6
Analisando a alternativa (c):
e
.
- Pela ordem fornecida,
. Portanto as ligações têm eletronegatividades iguais ou muito próximas → ligações praticamente apolares. Mesmo que a geometria de seja piramidal, se as ligações são apolares a molécula tende a ser apolar (na prática tem dipolo muito pequeno; com a tabela dada tratamos como apolar). -
: → cada ligação é polar, mas a molécula é linear ( , simétrica) → os dois dipolos se cancelam → molécula apolar.
Conclusão: alternativa (c) contém moléculas essencialmente apolares.
Passo 7
Analisando a alternativa (d):
e
.
- Pela ordem,
(pois ), então é polar. tem o enxofre com dois pares isolados → geometria angular (semelhante à água mas ângulo menor) → dipolos não cancelam → é polar (ao menos moderadamente). -
: → ligações são polares, porém a molécula é tetraédrica e simétrica → os quatro dipolos se cancelam → é apolar.
Conclusão: alternativa (d) tem uma polar e uma apolar → não serve.
Passo 8
Analisando a alternativa (e):
e
.
-
: mesmo que haja uma pequena diferença entre e segundo a tabela, as quatro ligações estão dispostas numa tetraedro simétrico → cancelamento dos dipolos → molécula apolar. -
: → ligação polar entre dois átomos diferentes → molécula diatômica polar.
Conclusão: alternativa (e) mistura uma apolar e uma polar → não serve.
Passo 9
Resumo das conclusões por alternativa:
- (a): ambas apolares → descartada.
- (b): ambas polares (
e ) → candidata correta. - (c): ambas apolares → descartada.
- (d): uma polar (
) e uma apolar ( ) → descartada. - (e): uma apolar (
) e uma polar ( ) → descartada.
Resposta
b)
e