D.D. Nelson, G.T. Fraser e W. Klemperer [Science 238, 1670 (1987)] examinaram diversos complexos de amônia, fracamente ligados, em fase gasosa, em busca de exemplos de formação de ligações hidrogênio através dos átomos de H do
, e não acharam nenhum. Descobriram, por exemplo, que o complexo de NH , com o
tinha o átomo de carbono muito próximo do nitrogènio (afastados de 299 pm ). A molécula de
ficava em ângulo reto com a “ligação”
, e os átomos de H da
ficavam o mais longe possivel do
momento de dipolo permanente desse complexo é de
. Se os átomos de Ne de C forem os centros das distribuições de carga negativa e positiva, respectivamente, qual o valor das cargas parciais (em múltiplos de
)?
Passo 1
O enunciado descreve que o complexo
tem momento de dipolo permanente
e que a distância entre os centros de carga (átomos de N e C) é
. Queremos estimar as cargas parciais
em cada átomo, assumindo que formam um dipolo pontual com
.
Passo 2
Sabendo que o momento de dipolo de um par de cargas
separadas por
obedece
vamos usar essa relação para obter
.
Passo 3
Convertendo as unidades para o SI:
, logo
E
Passo 4
Calculando a carga em coulomb:
Passo 5
Expressando
em múltiplos da carga elementar
:
Resposta
As cargas parciais são aproximadamente
no nitrogênio e
no carbono.