A molécula de OCS tem momento de dipolo superior ou inferior ao da molécula de \mathrm{CS}_{2} ? Explique.

Passo 1

O enunciado pede para comparar os momentos de dipolo de duas moléculas lineares, \mathrm{OCS} e \mathrm{CS}_{2}. O tema aqui é “momento de dipolo molecular”, que se obtém somando vetorialmente os momentos de cada ligação polar. Para resolver precisamos conhecer (1) a geometria das moléculas, (2) a polaridade de cada ligação (ligada à diferença de eletronegatividade dos átomos) e (3) como somar vetorialmente esses momentos de ligação.

Passo 2

Analisando \mathrm{CS}_{2}:
  • Geometria: linear, com sequência \mathrm{S}-\mathrm{C}-\mathrm{S} simétrica.
  • Cada ligação \mathrm{C}\!-\mathrm{S} tem o mesmo momento de ligação \mu_{CS}, mas um aponta para a direita e outro para a esquerda.
  • Vetorialmente esses dois momentos se cancelam:
\mu_{\mathrm{CS}_2} \;=\;\mu_{CS}\;-\;\mu_{CS}\;=\;0.

Passo 3

Analisando \mathrm{OCS}:
  • Geometria: também linear, com sequência \mathrm{O}=\mathrm{C}=\mathrm{S}.
  • As ligações não são idênticas: a ligação \mathrm{C}=\mathrm{O} é mais polar ( \mu_{CO}) do que \mathrm{C}=\mathrm{S} ( \mu_{CS}), pois o oxigênio é mais eletronegativo que o enxofre.
  • Os vetores de dipolo ficam “em linha”, mas não se cancelam totalmente; sobra um resultado na direção do átomo mais eletronegativo (oxigênio):
\mu_{\mathrm{OCS}} \;=\;\mu_{CO}\;-\;\mu_{CS} \quad\text{com}\quad\mu_{CO}>\mu_{CS} \;\Longrightarrow\;\mu_{\mathrm{OCS}}>0.

Passo 4

Como \mu_{\mathrm{CS}_2}=0 e \mu_{\mathrm{OCS}}>0, definitivamente
\mu_{\mathrm{OCS}}>\mu_{\mathrm{CS}_{2}}.

Resposta

A molécula de \mathrm{OCS} tem momento de dipolo superior ao da molécula de \mathrm{CS}_{2}, porque em \mathrm{CS}_{2} os dipolos de cada ligação \mathrm{C}\!-\mathrm{S} se anulam (molécula simétrica), enquanto em \mathrm{OCS} a ligação \mathrm{C}=\mathrm{O} é mais polar que \mathrm{C}=\mathrm{S}, sobrando um dipolo líquido na direção do oxigênio.

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