20.19 O que é ozônio? Você esperaria que sua molécula fosse polar? Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta o que é o ozônio e se esperaríamos que sua molécula fosse polar. O conteúdo envolve química de ligações covalentes, teoria VSEPR (geometria molecular) e polaridade de moléculas. Para resolver, vamos:
. Definir o ozônio quimicamente.
. Analisar sua estrutura eletrônica e geometria via VSEPR.
. Verificar se há dipolo resultante dessa geometria.
Passo 2
O ozônio é uma forma alotrópica do oxigênio formada por três átomos de oxigênio ligados covalentemente, com fórmula molecular
. Ele existe na atmosfera terrestre e tem propriedades diferentes do oxigênio diatômico
.
Passo 3
Para entender a forma da molécula usamos a teoria VSEPR: no átomo central de oxigênio há três pares de elétrons de valência (dois ligados a outros oxigênios e um par não ligante). Isso gera três regiões de densidade eletrônica, levando a uma geometria de base trigonal, mas com um par isolado, resultando em forma angular (curvada).
A medida experimental do ângulo entre as ligações em ozônio é por volta de
. Em uma forma angular, os vetores de dipolo das duas ligações não se cancelam completamente, pois não são simétricos em
.
Além disso, pelas estruturas de ressonância, o átomo central fica com carga parcial positiva e os átomos terminais com carga parcial negativa. Essa separação de carga cria um momento dipolar resultante.
A medida experimental do ângulo entre as ligações
Além disso, pelas estruturas de ressonância, o átomo central fica com carga parcial positiva e os átomos terminais com carga parcial negativa. Essa separação de carga cria um momento dipolar resultante.
Resposta
O ozônio é a molécula triatômica
com geometria angular (
). Devido à sua forma dobrada e distribuição de carga em ressonância, a molécula tem um momento dipolar não nulo, ou seja, é polar.