(3 , 0 pontos) Considere as moléculas a seguir:
I. SiF4
II. ClO3 ^-
III. COCl2
c) Indique a geometria, polaridade das ligações e polaridade da molécula.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão de química juntas! O enunciado pede para a gente analisar três moléculas: SiF4, ClO3^- e COCl2. Precisamos indicar a geometria molecular de cada uma, a polaridade das ligações dentro delas e a polaridade geral da molécula. Para isso, vamos usar a teoria VSEPR (Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência) para determinar a geometria e entender a polaridade com base na eletronegatividade dos átomos.

Passo 2

Vamos começar com a primeira molécula: SiF4.
Primeiro, identificamos o átomo central, que é o silício (Si). Ele está ligado a quatro átomos de flúor (F) e não tem pares de elétrons livres. Segundo a teoria VSEPR, quando um átomo central tem quatro ligações e nenhum par livre, a geometria molecular é tetraédrica. Isso significa que os quatro átomos de flúor estão distribuídos uniformemente ao redor do silício, com ângulos de aproximadamente 109,5° entre eles.

Passo 3

Agora, vamos analisar a polaridade das ligações em SiF4. A polaridade de uma ligação depende da diferença de eletronegatividade entre os dois átomos ligados. O flúor é mais eletronegativo que o silício, então as ligações Si-F são polarizadas, com o flúor puxando os elétrons para si. Isso cria dipolos parciais, onde o flúor é ligeiramente negativo ( de) e o silício é ligeiramente positivo ( de).

Passo 4

Apesar das ligações Si-F serem polares, a geometria tetraédrica faz com que os dipolos se anulem mutuamente. Isso ocorre porque os vetores de polaridade estão distribuídos de forma simétrica no espaço. Como resultado, a molécula SiF4 é não polar, mesmo tendo ligações polares.

Passo 5

Vamos para a segunda molécula: ClO3^-.
O átomo central aqui é o cloro (Cl), que está ligado a três átomos de oxigênio (O) e possui um par de elétrons livres. Segundo a teoria VSEPR, três ligações e um par livre resultam em uma geometria trigonal piramidal. Isso significa que os três átomos de oxigênio estão distribuídos em uma base triangular e o par livre fica no topo, causando uma leve distorção na forma.

Passo 6

Analisando a polaridade das ligações em ClO3^-, o oxigênio é mais eletronegativo que o cloro, então as ligações Cl-O são polares, com os oxigênios puxando os elétrons para si. Além disso, o par de elétrons livre no cloro contribui para um desequilíbrio na distribuição de carga.

Passo 7

Devido à geometria trigonal piramidal e à polaridade das ligações Cl-O, os dipolos não se anulam completamente. Isso resulta em uma molécula com um momento dipolar líquido apontando para os oxigênios. Portanto, ClO3^- é uma molécula polar.

Passo 8

Finalmente, vamos analisar a terceira molécula: COCl2.
O átomo central é o carbono ©, que está ligado a dois átomos de cloro (Cl) e a um átomo de oxigênio (O). O carbono também possui um par de elétrons duplos proveniente da ligação dupla com o oxigênio. Segundo a teoria VSEPR, com três regiões de ligação e uma dupla ligação, a geometria molecular é trigonal planar.

Passo 9

Na COCl2, as ligações C-O e C-Cl são polares porque o oxigênio é mais eletronegativo que o carbono, e o cloro também é mais eletronegativo que o carbono. Isso faz com que as ligações puxem os elétrons para os oxigênios e cloros, criando dipolos parciais.

Passo 10

Considerando a geometria trigonal planar e a distribuição das ligações polares, os dipolos não se cancelam completamente. A presença da ligação C=O, que é mais polar, domina a polaridade da molécula, resultando em um momento dipolar líquido. Assim, COCl2 é uma molécula polar.

Resposta

  • SiF4:
    • Geometria: Tetraédrica
    • Polaridade das ligações: Polares (Si-F)
    • Polaridade da molécula: Não polar
  • ClO3^-:
    • Geometria: Trigonal piramidal
    • Polaridade das ligações: Polares (Cl-O)
    • Polaridade da molécula: Polar
  • COCl2:
    • Geometria: Trigonal planar
    • Polaridade das ligações: Polares (C=O e C-Cl)
    • Polaridade da molécula: Polar

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