Preveja as geometrias (tetraédrica, trigonal plana, piramidal, linear ou angular) das seguintes moléculas ou íons. Para as moléculas, indique os momentos de dipolo de cada ligação e a direção do vetor do dipolo resultante.
\mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2}

Passo 1

O enunciado pede a geometria de \mathrm{CH}_2\mathrm{Cl}_2 segundo a teoria VSEPR, além de identificar o momento de dipolo de cada ligação e a direção do vetor dipolo resultante. Vamos usar VSEPR para a forma molecular e as diferenças de eletronegatividade para os dipolos.

Passo 2

O carbono central tem quatro pares ligantes (duas ligações C–H e duas ligações C–Cl) e nenhum par isolado. Pelas regras da VSEPR, quatro pares ligantes sem pares isolados se dispõem nos vértices de um tetraedro regular.
Logo, a geometria eletrônica e molecular é tetraédrica.

Passo 3

Cada ligação tem um momento de dipolo \vec\mu direcionado da ponta menos eletronegativa para a mais eletronegativa:
  • Para C–H: \chi_\text{C}=2,55, \chi_\text{H}=2,20, \Delta\chi=0,35. O hidrogênio é menos eletronegativo, então o dipolo aponta de H para C. Seu módulo é pequeno, digamos \mu_{\rm C–H}\approx0,4\,\mathrm{D}.
  • Para C–Cl: \chi_\text{C}=2,55, \chi_\text{Cl}=3,16, \Delta\chi=0,61. O cloro é mais eletronegativo, então o dipolo aponta de C para Cl. Seu módulo é maior, digamos \mu_{\rm C–Cl}\approx1,0\,\mathrm{D}.
Em cada aresta do tetraedro, desenhe um vetor de módulo proporcional ao \mu acima, apontando para Cl nas ligações C–Cl e para C nas ligações C–H.

Passo 4

Como os quatro vetores não são dispostos de modo a se cancelarem (os dois vetores maiores C–Cl não estão diametralmente opostos), o somatório vetorial
\vec\mu_{\rm resultante} \;=\;\sum \vec\mu_i
é diferente de zero. Geometricamente, esse vetor aponta para o interior do ângulo que bisseta a linha imaginária que une as duas ligações C–Cl. Em outras palavras, o dipolo resultante está direcionado para o lado da molécula onde estão os átomos de cloro, ao longo da bissetriz do ângulo Cl–C–Cl.

Resposta

A molécula de \mathrm{CH}_2\mathrm{Cl}_2 é tetraédrica, cada ligação C–Cl tem dipolo apontando de C para Cl ( \mu_{\rm C–Cl} maior) e cada ligação C–H tem dipolo apontando de H para C ( \mu_{\rm C–H} menor). O dipolo resultante não se anula e aponta na direção da bissetriz do ângulo formado pelas duas ligações C–Cl.

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