Relacione a fórmula, forma geométrica e polaridade a seguir, assinalando a opção CORRETA:
a)
- tetraédrica - apolar
b)
- piramidal - apolar
c)
- linear - polar
d)
- linear - polar
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado pede para identificar qual das alternativas listadas está CORRETA, relacionando fórmula, forma geométrica e polaridade. As alternativas são:
- a)
— tetraédrica — apolar - b)
— piramidal — apolar - c)
— linear — polar - d)
— linear — polar
Passo 2
Conceito rápido (sem cálculos ainda): para decidir geometria usamos a ideia de domínios eletrônicos ao redor do átomo central (pares de ligação + pares isolados). A geometria molecular vem da distribuição que minimiza repulsões entre esses domínios (regra básica do modelo VSEPR). Para polaridade, cada ligação tem um dipolo (direção do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo); a molécula é apolar se os dipolos se cancelam por simetria, e é polar se sobra um dipolo resultante não nulo.
Passo 3
Mini-aula sobre VSEPR e polaridade (de um jeito prático):
- Conte domínios eletrônicos ao redor do átomo central: domínios = pares de ligação (cada ligação simples, dupla ou tripla conta como 1 domínio) + pares isolados (lone pairs).
- Geometrias padrão para poucos domínios:
- 2 domínios → linear (ângulo
). - 3 domínios → trigonal plana (se nenhum lone pair) ou angular/bent (se tiver 1 lone pair).
- 4 domínios → tetraédrica (se nenhum lone pair), trigonal piramidal (1 lone pair), angular (2 lone pairs).
- 2 domínios → linear (ângulo
- Polaridade: comparar eletronegatividades dos átomos. Exemplos de eletronegatividades (Pauling) que usaremos:
, , , , , , . - Regra prática: se a molécula é simétrica (ex.: tetraédrica com 4 ligantes iguais, linear AX2 com ligantes iguais) os dipolos se cancelam → apolar. Se assimetria (lone pair ou ligantes diferentes) → normalmente polar.
Passo 4
Análise da alternativa (a):
.
- Átomo central:
ligado a 4 bromo; domínios = 4 ligações, 0 pares isolados → geometria eletrônica e molecular: tetraédrica. - Sobre polaridade: ligações C–Br têm pequena diferença de eletronegatividade (
, ), então cada ligação tem um dipolo pequeno, mas como a molécula é tetraédrica e os 4 ligantes são iguais, os vetores dipolares se cancelam por simetria → molécula apolar (não possui dipolo resultante). - Conclusão: descrição “tetraédrica — apolar” está correta para
.
Passo 5
Análise da alternativa (b):
.
- Átomo central:
com 3 ligações N–H e 1 par isolado no nitrogênio → domínios = 4, com 1 lone pair → geometria molecular: trigonal piramidal (piramidal), não plana. - Polaridade: ligações N–H são polares porque
e . Além disso, o par isolado no N cria assimetria na distribuição de carga, de modo que existe um dipolo resultante apontando da base dos H em direção ao N (aproximadamente ao longo do eixo da pirâmide). Portanto é polar. - A alternativa diz “piramidal — apolar”, mas o correto é “piramidal — polar”. Logo a alternativa (b) é incorreta.
Passo 6
Análise da alternativa (c):
.
- Estrutura e domínios: podemos desenhar duas ligações S–O e existe pelo menos 1 par isolado no enxofre (contando as estruturas de ressonância, há 3 domínios ao redor do enxofre: dois domínios de ligação e um par isolado) → domínios = 3 com 1 lone pair → geometria molecular: angular (curvada), não linear.
- Polaridade: as duas ligações S–O são polares (
, ) e, por a molécula ser angular (assimétrica), os dipolos não se cancelam → é polar. - A alternativa afirma “linear — polar”. O termo “polar” está correto, mas “linear” está errado. Portanto (c) é incorreta.
Passo 7
Análise da alternativa (d):
.
- Átomo central:
forma duas ligações simples com H e não tem pares isolados (no estado fundamental, domínios = 2) → geometria: linear (ângulo ). - Polaridade: ligações Be–H têm alguma diferença de eletronegatividade (
, ); cada ligação individual é polar com dipolo apontando do Be para o H. Contudo, por a molécula ser linear e simétrica (H–Be–H) e os dois ligantes serem iguais, os dipolos das duas ligações têm mesma magnitude e sentidos opostos e se cancelam → dipolo resultante zero → molécula apolar. - A alternativa diz “linear — polar”, mas o correto é “linear — apolar”. Logo (d) é incorreta.
Passo 8
Resumo das verificações:
- (a)
: tetraédrica e apolar → correto. - (b)
: piramidal, mas polar → alternativa errada. - (c)
: não é linear (é angular), embora seja polar → alternativa errada. - (d)
: linear, mas apolar → alternativa errada.
Resposta
a)