Para qual das seguintes substâncias as interações dipolo-dipolo são importantes?
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta: “Para qual das seguintes substâncias as interações dipolo–dipolo são importantes? CH₂Cl₂.”
Conteúdo envolvido: polaridade molecular e forças intermoleculares (mais especificamente interações dipolo–dipolo).
O que vamos precisar:
Conteúdo envolvido: polaridade molecular e forças intermoleculares (mais especificamente interações dipolo–dipolo).
O que vamos precisar:
- Entender o conceito de dipolo elétrico (quando uma ligação é polar).
- Saber determinar se a molécula inteira é polar (soma vetorial dos momentos de dipolo).
Passo 2
Primeiro, ligações polares e dipolos:
– Quando dois átomos formam ligação, se um deles “puxa” os elétrons mais forte (eletronegatividade maior), a ligação fica polar e existe um momento de dipolo .
– A intensidade do dipolo em uma ligação XY é, em boa aproximação, proporcional à diferença de eletronegatividade .
– Quando dois átomos formam ligação, se um deles “puxa” os elétrons mais forte (eletronegatividade maior), a ligação fica polar e existe um momento de dipolo
– A intensidade do dipolo em uma ligação XY é, em boa aproximação, proporcional à diferença de eletronegatividade
No CH₂Cl₂ temos:
– C–H quase apolar (diferença de eletronegatividade pequena).
– C–Cl bem polar (diferença maior).
– C–H quase apolar (diferença de eletronegatividade pequena).
– C–Cl bem polar (diferença maior).
Passo 3
Agora a forma da molécula (teoria VSEPR):
– Átomo central C com quatro pares de elétrons em torno: geometria tetraédrica.
– Dois vértices ocupados por H e dois por Cl.
– Átomo central C com quatro pares de elétrons em torno: geometria tetraédrica.
– Dois vértices ocupados por H e dois por Cl.
Em tetraedro, se todos os ligantes fossem iguais, os vetores dipolo se cancelariam. Mas aqui temos H e Cl diferentes:
– Cada C–Cl gera um vetor apontando para o Cl.
– Cada C–H gera um vetor pequenino quase zero.
– Os dois vetores C–Cl não ficam exatamente opostos (pois estão em vértices diferentes), então não cancelam totalmente.
– Cada C–Cl gera um vetor
– Cada C–H gera um vetor pequenino quase zero.
– Os dois vetores C–Cl não ficam exatamente opostos (pois estão em vértices diferentes), então não cancelam totalmente.
Passo 4
Soma vetorial do momento de dipolo:
.
Como sobra componente resultante apontando na “direção dos Cl”, a molécula tem dipolo permanente.
Como sobra componente resultante apontando na “direção dos Cl”, a molécula tem dipolo permanente.
Resposta
CH₂Cl₂ é molecularmente polar, logo as interações dipolo–dipolo são importantes nessa substância.