Coordenação: Fátima Gomes Supervisora: Denise Gutman Colégio Estadual Professor Ernesto Faria Subprojeto Pibid – Química UERJ GEOMETRIA DAS MOLÉCULAS Teoria de Repulsão dos pares de elétrons (Ronald J. Gillespie e Ronald. S. Nyholm, 1950) “os elétrons da camada de valência são distribuídos, aos pares, ao redor do átomo, como se estivessem em uma esfera, afastados o máximo possível para diminuir a repulsão eletrostática”. Elétrons ligantes: elétrons que participam da ligação; Elétrons não ligantes: elétrons que participam da ligação; Nº de pares de elétrons ligantes no átomo central Nº de pares de elétrons não ligantes no átomo central Geometria da molécula Exemplos 2 0 Linear BeH2; BeX2 3 0 Trigonal Planar BH3; BX3 4 0 Tetraédrica CH4; CX4; CH3X 3 1 Piramidal NH3; NX3; PX3 2 2 Angular (em forma de “v”) H2O; H2S; X2O Pares de elétrons em ligações duplas ou triplas são contados como se fossem ligações simples 4 (2 duplas = 2 ou 1 simples + 1 tripla = 2) 3 (2simples + 1 dupla = 3) 2 (1 simples + 1 dupla =2 0 Linear CO2; CS2; HCN; C2H2 0 Trigonal planar CH2O; SO3 1 Angular O3; SO2 X = Halogênio Desafios Qual a geometria da molécula do ácido carbônico, H2CO3, presente nos refrigerantes? Qual geometria da molécula da acetona, CH3C(O)CH3? E do éter comum, CH3OCH3? 1-3 Coordenação: Fátima Gomes Supervisora: Denise Gutman POLARIDADE DAS LIGAÇÕES COVALENTES Em uma ligação covalente entre átomos iguais, os dois átomos participantes atraem simultaneamente e com a mesma intensidade o par de elétrons. A ligação é covalente APOLAR. PENSE! Será que, quando a ligação covalente ocorre entre átomos diferentes, eles atraem os elétrons para a sua eletrosfera com igual intensidade? F = 3,98 O = 3,44 Valores de eletronegatividade dos átomos de alguns elementos Cl = 3,16 N = 3,04 Br = 2,96 I = 2,66 S = 2,58 C = 2,55 H = 2,20 Se a ligação covalente ocorre entre átomos com diferentes tendências em atrair elétrons, ou seja, com diferentes eletronegatividades, o par de elétrons ligante será compartilhado de forma desigual pelos dois átomos. O átomo mais eletronegativo atrairá mais intensamente o par ligante e ficará com um acúmulo de carga negativa ( _). O outro átomo ficará com uma deficiência de carga negativa, o que resultará em um acúmulo de carga positiva do seu lado ( +). A ligação será covalente POLAR (terá um polo positivo e outro negativo). Ligação apolar Ligação polar Desafios Na molécula da amônia as ligações, N-H são polares ou apolares? Na molécula do etanol, álcool comum, CH3CH2OH, quais ligações são polares e quais são apolares? Será que na molécula do clorofórmio, CHCl3, todas as ligações têm a mesma polaridade? POLARIDADE DAS MOLÉCULAS 1) Quando uma molécula só possui ligações covalentes apolares, não há formação de polos elétricos permanentes, portanto, ela é APOLAR. 2) Quando uma molécula possui mais de uma ligação polar, ela poderá ser apolar ou polar. Se houver uma distribuição homogênea (ou simétrica) da carga, não haverá acúmulo de carga em regiões diferentes e, então a molécula será APOLAR. Caso contrário será polar. Moléculas apolares Distribuições homogêneas de carga em moléculas Cl Moléculas polares Cl C Cl Cl Cl B Cl O O=C=O Cl H N H H H H 2-3 Coordenação: Fátima Gomes Supervisora: Denise Gutman Lista de exercício sobre Geometria e Polaridade de moléculas 1 – As espécies SO2, SO3, BF3, NF3 e CF4, todas no estado gasoso, têm respectivamente, a seguinte geometria a)linear, trigonal planar, piramidal, piramidal e tetraédrica b)angular, piramidal, trigonal planar, piramidal e tetraédrica c) angular, trigonal planar, trigonal planar, piramidal e tetraédrica d) linear, trigonal planar, trigonal planar piramidal e tetraédrica e) angular, trigonal planar, plana trigonal, tetraédrica e piramidal 2 – Considere as substâncias: I- CCl4; II. CS2 III-H2Te São apolares: a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV e) III e IV 3– Considere as substâncias: I- H2S; II. CH2O III-BeH2 São apolares: a) I e II b) I e III c) II e III d) II e IV e) III e IV IV- HF IV- O2 4)O dissulfeto de carbono, CS2, é formado por átomos com diferentes eletronegatividades. Com base nessas informações: a) desenhe a fórmula estrutural do SO2, indicando os vetores de momento de dipolo e o momento resultante. b) explique porque a molécula é polar. 5) Idem para o dióxido de enxofre, SO2. 6) Idem para o trióxido de enxofre. 7) Com base nas informações sobre a geometria das moléculas, classifique as moléculas a seguir em polares ou apolares e indique em que propriedades dos átomos e das moléculas você se baseou para classificá-las: HBr, NH3, H2O, N2, CHCl3. 8) (UFRJ) A solubilidade das substâncias é um conhecimento muito importante em Química. Sabe-se que, de forma geral, substâncias polares dissolvem substâncias polares e substâncias apolares dissolvem substâncias apolares. Em um laboratório, massas iguais de tetracloreto de carbono, água e etanol foram colocadas em três recipientes idênticos, conforme se vê na figura a seguir. I CCl4 (6 mL) II H2O (6 mL) III CH3CH2OH (6 mL) a) Mostre, por meio de desenhos semelhantes ao apresentado, como fica a mistura de I e II, identificando cada substância, e como fica a mistura de II e III. b) A graxa lubrificante utilizada em automóveis é uma mistura de hidrocarbonetos pesados derivados de petróleo com aditivos diversos. Indique qual, entre os três solventes apresentados, é o mais adequado para remover uma mancha de graxa em uma camisa. Justifique a resposta. 3-3