Quais, dentre as seguintes moléculas, podem ter espectro de absorção no infravermelho e no microondas? Explique seu raciocínio.
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Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntas! O enunciado pede para identificar quais das moléculas listadas têm espectro de absorção no infravermelho (IV) e no microondas. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre espectroscopia molecular, especificamente como as moléculas interagem com essas duas faixas de radiação. Vamos analisar cada molécula para ver se ela pode absorver nessas regiões.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre a espectroscopia no infravermelho (IV). Nesse tipo de espectroscopia, as moléculas absorvem energia que faz com que elas vibrem. Para que uma molécula absorva no IV, ela precisa ter um momento dipolar que muda durante a vibração. Isso significa que a distribuição de cargas na molécula precisa variar quando ela vibra.
Passo 3
Agora, sobre a espectroscopia de microondas. Aqui, as moléculas absorvem energia que faz elas girar. Para que isso aconteça, a molécula também precisa ter um momento dipolar permanente. Ou seja, a molécula deve ter uma separação de cargas que permite a interação com o campo elétrico das microondas.
Passo 4
Vamos analisar cada molécula:
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(dihidrogênio): - Essa molécula é homonuclear e diatômica, ou seja, dois átomos iguais ligados entre si.
- Momento dipolar: Não possui, porque a distribuição de cargas é simétrica.
- IV: Não absorve, pois não há mudança no momento dipolar.
- Microondas: Não absorve, já que não tem momento dipolar permanente.
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(ácido clorídrico): - Moleculeia homogênea, mas com átomos diferentes.
- Momento dipolar: Possui, devido à diferença de eletronegatividade entre H e Cl.
- IV: Absorve, pois a vibração muda o momento dipolar.
- Microondas: Absorve, pois possui momento dipolar permanente.
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(dióxido de carbono): - Moleculeia linear e homonuclear nos extremos.
- Momento dipolar: Globalmente, não possui, mas durante a vibração assimétrica há mudança no momento dipolar.
- IV: Absorve, nas vibrações assimétricas.
- Microondas: Não absorve, pois o momento dipolar permanente é zero.
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(água): - Moleculeia angular com ângulo de 104,5°.
- Momento dipolar: Possui, devido à forma angular e diferença de eletronegatividade.
- IV: Absorve, pois as vibrações afetam o momento dipolar.
- Microondas: Absorve, por ter momento dipolar permanente.
-
(metano): - Moleculeia tetraédrica e simétrica.
- Momento dipolar: Não possui, pois a distribuição de cargas é igual em todas as direções.
- IV: Não absorve, sem mudança no momento dipolar.
- Microondas: Não absorve, falta o momento dipolar permanente.
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(clorometano): - Moleculeia assimétrica com grupos diferentes.
- Momento dipolar: Possui, devido à diferença entre os grupos CH₃ e Cl.
- IV: Absorve, pois vibrações afetam o momento dipolar.
- Microondas: Absorve, por ter momento dipolar permanente.
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(diclorometano): - Moleculeia assimétrica, mas com dois grupos Cl.
- Momento dipolar: Possui, devido à diferença entre os grupos CH₂ e Cl.
- IV: Absorve, já que há mudança no momento dipolar durante as vibrações.
- Microondas: Absorve, possui momento dipolar permanente.
Resposta
As moléculas que têm espectro de absorção tanto no infravermelho quanto no microondas são:
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e
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e
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