Com base nos modelos de Lewis, da repulsão de pares de elétrons da camada de valência e no conceito de polaridade, classifique as seguintes moléculas em polares ou apolares. Justifique sua resposta representando a hibridização do átomo central, sua geometria eletrônica e molecular de cada composto.
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Vamos resolver esse exercício que pede para classificar algumas moléculas como polares ou apolares. Para isso, vamos usar os modelos de Lewis para entender a estrutura dos átomos na molécula, a teoria da repulsão de pares de elétrons da camada de valência (VSEPR) para determinar a geometria eletrônica e molecular, e o conceito de polaridade para decidir se a molécula é polar ou apolar. Precisamos identificar a hibridização do átomo central, a geometria eletrônica e a geometria molecular de cada composto para justificar nossa classificação.
Passo 2
Vamos começar analisando cada molécula uma por uma.
a)
(Metano)
- Estrutura de Lewis: O carbono está ligado a quatro hidrogênios, formando quatro ligações simples.
- Hibridização: O carbono possui quatro órbitas híbridas
. - Geometria Eletrônica: Tetraédrica, já que há quatro pares de elétrons ao redor do carbono.
- Geometria Molecular: Também tetraédrica.
- Polaridade: As ligações C-H são ligeiramente apolares, e a geometria tetraédrica simétrica faz com que as polaridades se cancelem. Portanto, a molécula é apolar.
b)
(Hexacloreto de Estanho)
- Estrutura de Lewis: O estanho (Sn) está no centro com seis grupos de cloro ao seu redor.
- Hibridização: O estanho está hibridizado como
. - Geometria Eletrônica: Octaédrica, com seis pares de elétrons.
- Geometria Molecular: Octaédrica.
- Polaridade: As ligações Sn-Cl são polares, mas a geometria simétrica faz com que as polaridades se cancelem. Portanto, a molécula é apolar.
c)
(Íon Hidroxônio)
- Estrutura de Lewis: O oxigênio está no centro com três hidrogênios e uma carga positiva.
- Hibridização: O oxigênio está hibridizado como
. - Geometria Eletrônica: Tetraédrica com um par de elétrons formalmente ausente.
- Geometria Molecular: Trigonal piramidal.
- Polaridade: A molécula tem uma distribuição assimétrica de carga devido à carga positiva, tornando-a polar.
d)
(Dióxido de Carbono)
- Estrutura de Lewis: O carbono está ligado a dois oxigênios por ligações duplas.
- Hibridização: O carbono está hibridizado como
. - Geometria Eletrônica: Linear, com dois pares de elétrons.
- Geometria Molecular: Linear.
- Polaridade: As ligações C=O são polares, mas a geometria linear simétrica faz com que as polaridades se cancelem. Portanto, a molécula é apolar.
e)
(Cloreto de Metila)
- Estrutura de Lewis: O carbono está ligado a três hidrogênios e a um cloro.
- Hibridização: O carbono está hibridizado como
. - Geometria Eletrônica: Tetraédrica, com quatro pares de elétrons.
- Geometria Molecular: Tetraédrica.
- Polaridade: A ligação C-Cl é polar e, devido à geometria assimétrica, essa polaridade não se cancela. Portanto, a molécula é polar.
Resposta
a)
- Apolar
b)
- Apolar
c)
- Polar
d)
- Apolar
e)
- Polar