Neste resumo, falaremos sobre Geometria Molecular e Polaridade. Para começar, é importante relembrar alguns conceitos.
Ligação covalente é o modo pelo qual os ametais, e também o hidrogênio, se unem e formam moléculas. Os átomos formadores das moléculas podem se agrupar em “formatos” distintos ou geometrias moleculares diferentes. Ao prever a geometria de uma molécula nós podemos deduzir algumas propriedades da substância em questão.
Como determinar a geometria de uma molécula?
Usamos a Teoria de Repulsão dos Pares Eletrônicos da Camada de Valência (VSEPR) que diz que, os pares de elétrons (cargas negativas) ao redor do elemento central de uma molécula devem estar a uma distância máxima para a molécula ficar estável.
Aqui os pares de elétrons serão chamados de nuvem eletrônica, pois devemos considerar os elétrons compartilhados das ligações simples, dupla, tripla ou covalente dativa, e também os pares de elétrons do átomo central que não estiverem ligados.
Dependendo de quantas nuvens eletrônicas o átomo central possuir, a molécula terá um determinado arranjo espacial. Se o átomo central não possuir par de elétrons não compartilhado o arranjo espacial será o mesmo que a geometria. No entanto, se o átomo central tiver elétrons não compartilhados a geometria será diferente do arranjo.
Na tabela a seguir temos alguns exemplos.
Caso uma molécula tenha apenas dois átomos a geometria será linear.
Note que colocamos moléculas com até 4 nuvens eletrônicas ao redor do átomo central, quando na realidade tem-se moléculas com 5 e 6 nuvens eletrônicas. No entanto, priorizamos os casos mais freqüentes em questões de vestibulares.
Polaridade
A polaridade de uma molécula está relacionada com a tendência dos átomos atraírem elétrons (eletronegatividade ou eletroafinidade) e com a geometria da molécula.
Podemos prever a eletronegatividade dos átomos de acordo com sua posição na tabela periódica, sendo o flúor o elemento mais eletronegativo. Em uma família a eletronegatividade aumenta de baixo para cima e no período da esquerda para a direita.
É muito útil saber a ordem de eletronegatividade dos elementos mais comuns (ordem decrescente):
F O N Cl Br I S C P H metais
Em moléculas biatômicas com dois átomos iguais, ambos os átomos atrairão igualmente os elétrons, então dizemos que a ligação é apolar.
Exemplo: H2, Cl2, Br2, etc.
Já para moléculas biatômicas com átomos diferentes, teremos uma diferença de eletronegatividade, logo teremos uma ligação polar.
Exemplos: HCl, HF, etc.
Nas demais moléculas, precisamos conhecer o momento dipolar, que representa a polarização da ligação covalente.
Caso a resultante do momento dipolar seja igual a zero, nós teremos uma molécula apolar, se for diferente de zero, teremos uma molécula polar.
Exemplos:
Sabendo-se a polaridade de uma molécula podemos prever sua solubilidade, pois sabemos que uma molécula polar tende a dissolver uma molécula polar e uma molécula apolar tende a dissolver uma molécula apolar.
Exercício de Aplicação
(Vunesp-2009) Considere os hidretos formados pelos elementos do segundo período da classificação periódica e as respectivas geométricas moleculares indicadas: BeH2(linear), BH3 (tri-geometrias), CH4(tetraédrica), NH3 (piramidal), H2O (angular) e HF (linear). Quais destas substâncias são mais solúveis em benzeno (C6H6)?
a) Amônia, água e ácido fluorídrico.
b) Hidreto de berílio, hidreto de boro e amônia.
c) Hidreto de berílio, hidreto de boro e metano.
d) Hidreto de boro, metano e fluoreto de hidrogênio.
e) Metano, amônia e água.
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