1. Prediga a polaridade e o tipo de interação intermolecular para as seguintes moléculas: clorofórmio, hexano, gás carbônico, água, iodo \left(\mathrm{I}_{2}\right), cloro \left(\mathrm{Cl}_{2}\right) e metanol.

Passo 1

O enunciado pede para cada molécula indicar ( 1) se ela é polar ou não e ( 2) quais interações intermoleculares predominam. Para isso vamos usar dois conceitos principais: (a) polaridade molecular, que depende da geometria e das diferenças de eletronegatividade dos átomos, e (b) os três tipos básicos de forças intermoleculares — forças de dispersão de London, forças dipolo–dipolo e ligações de hidrogênio.

Passo 2

Critério de polaridade: uma molécula é polar se sua geometria for assimétrica a ponto de não cancelar seus vetores de momento de dipolo das ligações; é apolar se for simétrica ou as ligações tiverem momentos iguais que se anulem.

Passo 3

Critério de interações intermoleculares:
\bullet Forças de dispersão de London: presentes em todas as moléculas, mas dominantes em moléculas apolares.
\bullet Forças dipolo–dipolo: presentes quando há dipolo permanente (molécula polar), mas sem H ligado a F, O ou N.
\bullet Ligações de hidrogênio: caso especial de dipolo–dipolo muito forte, ocorre se tiver H ligado diretamente a F, O ou N.

Passo 4

Análise de cada molécula:
Clorofórmio, \mathrm{CHCl_3}:
Tetraédrica com 3 átomos de Cl e 1 de H. Como os vetores C–Cl não se cancelam totalmente, a molécula é polar. Não há H ligado a O, N ou F, então não faz ligação de hidrogênio. Predominam forças de dispersão + dipolo–dipolo.

Passo 5

Hexano, \mathrm{C_6H_{14}}:
Cadeia hidrocarbônica com apenas ligações C–H pouco polares e geometria que não gera dipolo líquido. É apolar, portanto interações de dispersão de London dominantes.

Passo 6

Gás carbônico, \mathrm{CO_2}:
Linear e simétrica, os dois vetores dipolo C=O se anulam, resultando em apolaridade. Só forças de dispersão de London.

Passo 7

Água, \mathrm{H_2O}:
Geometria angular com momento de dipolo não nulo; polar. Há H ligado a O, permitindo ligações de hidrogênio muito fortes. Predominam ligações de hidrogênio (além de dipolo–dipolo e dispersão).

Passo 8

Iodo, \mathrm{I_2}:
Diatômica homonuclear, apolar. Só forças de dispersão de London.

Passo 9

Cloro, \mathrm{Cl_2}:
Diatômica homonuclear, apolar. Só forças de dispersão de London.

Passo 10

Metanol, \mathrm{CH_3OH}:
Tem grupo –OH polar e H ligado a O, gerando dipolo permanente e possibilidade de ligações de hidrogênio. Predominam ligações de hidrogênio (além de dipolo–dipolo e dispersão).

Resposta

\bullet \mathrm{CHCl_3}: polar; forças de dispersão + dipolo–dipolo
\bullet \mathrm{C_6H_{14}}: apolar; dispersão de London
\bullet \mathrm{CO_2}: apolar; dispersão de London
\bullet \mathrm{H_2O}: polar; ligações de hidrogênio (mais dipolo–dipolo e dispersão)
\bullet \mathrm{I_2}: apolar; dispersão de London
\bullet \mathrm{Cl_2}: apolar; dispersão de London
\bullet \mathrm{CH_3OH}: polar; ligações de hidrogênio (mais dipolo–dipolo e dispersão)

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