geometria e polaridade
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APOSTILA DE QUÍMICAPROFESSORA: ELYSÂNGELA
GEOMETRIA MOLECULARPara determinar a geometria das moléculas, devemos considerar a disposição espacial dos núcleos dos
átomos que constituem essas moléculas e que irão originar diferentes formas geométricas.Toda molécula formada por dois átomos (diatômica) será linear, pois os núcleos estarão
obrigatoriamente alinhados. Observe:
Nos casos em que as moléculas apresentem três ou mais átomos, utilizaremos uma teoria simples para determinar suas geometrias. Essa teoria é conhecida como teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência. Baseia-se na idéia de que os pares eletrônicos ao redor de um átomo central, estejam ou não participando das ligações, se comportam como nuvens eletrônicas que se repelem, ficando orientadas no espaço com a maior distância angular possível.
Para você visualizar melhor essa teoria, representaremos cada par eletrônico de valência ao redor de um átomo central como uma nuvem eletrônica de formato ovalado.
Um fato importante é que, nessa teoria, uma nuvem eletrônica pode corresponder a:
Quando, ao redor do átomo central A, existirem duas nuvens eletrônicas, a maior distância angular possível será 180º.
Se ao redor do átomo central A existirem três nuvens eletrônicas, sua maior distância angular possível será 120º. Nesse caso, o átomo central A ocupa o centro de um triângulo.
No entanto, se ao redor do átomo central A existirem quatro nuvens eletrônicas, sua maior distância angular possível será 109º28’. Nesse caso, o átomo central A ocupa o centro de um tetraedro.
Até agora estudamos apenas a disposição das nuvens eletrônicas; porém, a geometria das moléculas será determinada pela posição dos núcleos dos átomos ligados (ligantes) ao átomo central A.Número de nuvens ao redor do átomo
central A
Fórmula eletrônica
Orientação das nuvens
Disposição dos ligantes
Geometriamolecular
sempre linear
átomo central no centro de um
triângulo
angular
trigonal
átomo central no centro de um
tetraedro
angular
piramidal
tetraédrica
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FORÇAS INTERMOLECULARESPolaridade das ligações
Ligações iônicasOs compostos iônicos são formados por íons: cátions (+) e ânions (–). Nos ânions temos excesso de
carga negativa (pólos negativos). Nos cátions temos excesso de carga positiva (pólos positivos). Portanto, toda ligação iônica é uma ligação polar.As ligações iônicas apresentam a máxima polarização.
Pólo é a região com acúmulo de carga alétrica.pólo negativo: (–) ou – pólo positivo: (+) ou +
Ligações covalentesNessas ligações, a existência de pólos está associada à deformação da nuvem eletrônica e depende da
diferença de eletronegatividade entre os elementos.Quando a ligação covalente ocorre entre átomos de mesma eletronegatividade, não ocorre distorção da
nuvem eletrônica, ou seja, não ocorre formação de pólos. Assim, essas ligações são denominadas apolares.
Na ligação covalente entre átomos de eletronegatividades diferentes, ocorre uma deformação da nuvem eletrônica e haverá um acúmulo de carga negativa (–) em torno do elemento de maior eletronegatividade. Essas ligações são denominadas polares.
Para comparar a intensidade de polarização das ligações, utilizamos a escala de eletronegatividade de Pauling:
Quanto maior for a diferença de eletronegatividade, maior será a polarização.Podemos estabelecer a seguinte relação:
A polaridade de uma ligação é caracterizada por uma grandeza denominada momento dipolar (), ou dipolo elétrico, que normalmente é representada por um vetor orientado no sentido do elemento menos eletronegativo para o elemento mais eletronegativo. Assim, o vetor é orientado do pólo positivo para o pólo negativo. Veja alguns exemplos:
Polaridade de moléculasAs moléculas podem ser classificadas quanto à sua polaridade em dois grupos: polares ou apolares.Teoricamente, pode-se determinar a polaridade de uma molécula pelo vetor momento dipolar resultante
, isto é, pela soma dos vetores de cada ligação polar da molécula.
molécula apolar: = 0 molécula polar: 0
Para determinar o vetor r, devem-se considerar dois fatores:a) a escala de eletronegatividade, que nos permite determinar a orientação dos vetores de cada ligação polar;
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b) a geometria da molécula, que nos permite determinar a disposição espacial desses vetores.Veja alguns exemplos:
Fórmula molecular Geometria Vetores Molécula
HCl 0 polar
CO2 = 0 apolar
H2O
0 polar
NH3
0 polar
Outra maneira mais moderna e prática de determinar a polaridade da maioria das moléculas é estabelecer uma relação entre o número de nuvens eletrônicas ao redor do átomo central A e o número de átomos iguais ligados a ele.
OBSERVAÇÕES:1. Moléculas diatômicas formadas por átomos iguais são sempre apolares.2. Moléculas diatômicas formadas por átomos diferentes são sempre polares.
Vejamos alguns exemplos:
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