Represente, usando a estrutura de Lewis, o momento de dipolo das seguintes moléculas:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis da água e, em seguida, representar o momento de dipolo resultante. Vamos usar conceitos de valência (pares de elétrons ligantes e não-ligantes em O) e VSEPR (geometria angular) para, finalmente, desenhar os vetores dipolares nos ligantes O–H e somá-los vetorialmente.

Passo 2

Montamos a estrutura de Lewis de \mathrm{H_2O}. O oxigênio tem seis elétrons de valência, dois se unem a dois hidrogênios, sobrando dois pares não-ligantes:
\begin{array}{c} \dot{\\ } \quad \dot{\\ }\\\ \mathrm{H} \;-\; \mathrm{O} \;-\; \mathrm{H}\\\ \dot{\\ } \quad \dot{\\ } \end{array}
Aqui cada “ \dot{\\ }” representa um elétron solteiro (par não-ligante) em O.
Pela teoria VSEPR, os dois pares não-ligantes exercem maior repulsão, achatando o ângulo H–O–H para cerca de 104{,}5^\circ. A molécula fica num “V” com o oxigênio no vértice.

Passo 3

Cada ligação O–H é polar, pois \mathrm{O} é mais eletronegativo que \mathrm{H}. Representamos os vetores dipolares de ligação apontando de \mathrm{H} ^+) para \mathrm{O} ^-):
\mathrm{H}^{\delta^+} \;\xrightarrow{\displaystyle\vec\mu_{OH}}\; \mathrm{O}^{\delta^-} \quad\text{e}\quad \mathrm{O}^{\delta^-} \;\xleftarrow{\displaystyle\vec\mu_{OH}}\; \mathrm{H}^{\delta^+}
A soma vetorial \vec\mu = \vec\mu_{OH_1} + \vec\mu_{OH_2}
é diferente de zero porque os dois vetores não se cancelam (ângulo interno ≠ 180^\circ). O resultado é um vetor apontando na bissetriz do ângulo H–O–H, em direção ao oxigênio.

Resposta

Lewis e momento de dipolo da água:
\begin{array}{c} \dot{\\ } \quad \dot{\\ }\\\ \mathrm{H}^{\delta^+} \;\xrightarrow{\displaystyle\vec\mu_{1}}\; \mathrm{O}^{\delta^-} \;\xleftarrow{\displaystyle\vec\mu_{2}}\; \mathrm{H}^{\delta^+}\\\ \dot{\\ } \quad \dot{\\ } \end{array} \quad\Longrightarrow\quad \vec\mu_{\text{total}} = \vec\mu_{1}+\vec\mu_{2} \text{ (apontando para O na bissetriz do ângulo \(104{,}5^\circ\)).}â

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