Quais das seguintes moléculas são polares: \mathrm{BF}_{3}, \mathrm{CO}^{2}, \mathrm{CF}_{4}, \mathrm{NCl}_{3} ou \mathrm{SF}_{2} ?

Passo 1

O enunciado pede para identificar quais moléculas entre \mathrm{BF}_{3}, \mathrm{CO}_{2}, \mathrm{CF}_{4}, \mathrm{NCl}_{3} e \mathrm{SF}_{2} são polares. Vamos usar o modelo VSEPR para determinar a geometria de cada molécula, avaliar se as ligações são polares (por diferença de eletronegatividade) e verificar se há cancelamento de momentos de dipolo.

Passo 2

Analisando \mathrm{BF}_{3}: o boro está ligado a três átomos de flúor e não há pares isolados em B. A geometria é trigonal planar com ângulos de 120^\circ. Cada ligação B–F é polar (F mais eletronegativo que B), mas, pela simetria, os três vetores dipolo se cancelam. Portanto, \mathrm{BF}_{3} é não polar.

Passo 3

Analisando \mathrm{CO}_{2}: o carbono faz duas ligações duplas com oxigênios e não tem pares isolados. A geometria é linear com ângulo de 180^\circ. As duas ligações C=O são polares (O mais eletronegativo que C), mas apontam em sentidos opostos e se cancelam. Logo, \mathrm{CO}_{2} é não polar.

Passo 4

Analisando \mathrm{CF}_{4}: o carbono está no centro de um tetraedro regular ligado a quatro flúor. Cada ligação C–F é polar, porém, pela geometria tetraédrica simétrica, os vetores dipolo se anulam. Assim, \mathrm{CF}_{4} é não polar.

Passo 5

Analisando \mathrm{NCl}_{3}: o nitrogênio tem três ligações simples com cloro e um par isolado. A geometria é trigonal piramidal, assimétrica. Apesar das ligações N–Cl serem polarizadas (Cl mais eletronegativo que N), não há simetria para cancelar o dipolo resultante. Portanto, \mathrm{NCl}_{3} é polar.

Passo 6

Analisando \mathrm{SF}_{2}: o enxofre faz duas ligações simples com flúor e tem dois pares isolados, resultando em geometria angular (bent), análoga à da água. As ligações S–F são fortemente polares e não se cancelam pela falta de simetria. Logo, \mathrm{SF}_{2} é polar.

Resposta

As moléculas polares são \mathrm{NCl}_{3} e \mathrm{SF}_{2}.

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