Geometria, Polaridade eForças Intermoleculares

6 1. Uma molécula em 3D dimensões x, y e z

Capítulo 06

é o arranjo Geometria moleculartridimensional dos átomos que constituem a molécula. Ela determina vár ias de uma propr iedadessubs t ânc i a , i n c l u i n do a sua reatividade, polaridade, estado físico da matéria, cor, magnetismo e até sua atividade biológica. Um exemplo de substância é a Água.

A teoria da repulsão dos pares eletrônicos de valência aponta que os pares eletrônicos (elétrons de valência, ligantes ou não) do átomo central se comportam como nuvens eletrônicas que se repelem e, portanto, tendem a manter a maior distância possível entre si. Mas, como as forças de repulsão eletrônica não são suficientes para que a ligação entre os átomos seja desfeita, essa distância é verificada no ângulo formado entre eles..

No capitulo anterior aprendemos muito sobre as ligações químicas, como ocorrem, qual sua força, vimos as representações de modelos como a eletrônica ou de Lewis, mas tudo aquilo era no plano do papel, para muitas questões que teremos a frente precisaremos de mais um modelo, de uma representação em 3D dessas moléculas, como isso ocorre? Quais fatores

devemos considerar para elaborar essa estrutura? Veremos isso neste capitulo. Uma questão que consiguiremos ter uma explicação seria, por que um fio de água desvia de um bastão de vidro carregado com cargas elétricas? (conforme a figura ao lado) Lembrando que para eletrizar basta esfregar (atritar) ele na roupa, semelhante aquele velho experimento de atrir pedacinhos de papei esfregando um pente no cabelo, porém aqui o motivo não é o corpo carregado e sim devido a molécula apresentar polaridade, mas o que é isso?

A geometria de uma molécula é o arranjo tri-dimensional dos átomos dessa, para obter esse arranjo iremos assumir que: A formula eletrônica ou de Lewis servira de base, 1º2ºExistem dois tipos de nuvem eletrônica, as nuvens de pares não ligantes ( ) e as nuvens com elétrons ligantes, podendo ser uma ligação simples ( ) dupla ( ) ou tripla, Assumir que os 3ºpares de elétrons, e nuvens iram se afastar o máximo possível O Correspondente aos 4ºpassos 2 e 3 abaixa, distribuir os eletrons e determinar a geometria. Tabela Guia

O composto BF , com o boro 3

como átomo central apresenta geometria trigonal plana, pois o boro é estável com 6 elétrons na camada de valência..

B

F

F F

Molécula de BF3

Trigonal Plana

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Com interações intermolecularespoderemos entender fenomenos como bolhas de são e porque as largatixas ficam na parede!

Desviando um fio de água com um bastão carregado

A partir do modelos da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, foi possivel compreender porque a agua possui geometria angular, o atomo central de oxigênio possui ao seu redor 4 nuvens, sendo 2 das ligações com os hidrogênios e outras 2 dos pares de eletrons não-ligantes, a maxima distancia possivel que estes 4 pares podem obter é a figura de um tetraedo, com cada nuvén eletrônica(neste caso cada nuvem tem apenas um par de eletrons), porém na geometria se conta apenas os atomos, formando uma geometria angular. As várias formar que podemos representar a agua estão abaixo, tendo sempre deixar aparente a representação da geometria angular, menos na formula molecular e eletrônica.

6 .2 Varias formas de visualização

RepresentaçãoFormula Eletrônica

ou de Lewis

RepresentaçãoFormula Estrutural(não necessita de pares não ligantes)

RepresentaçãoBola - Vareta

(Atomos são as bolasas ligações varetas)

RepresentaçãoEspaços Prenchidos

(Atomos são as bolasmas se sobrepondo)

RepresentaçãoFormula Molecular

H O2

6 .3 Polaridade química Deveremos recordar o conceito de , este foi proposto pela primeira Eletronegatividadevez por Linus Pauling em 1932, tinha como objetivo o de obter uma explicação sobre o fato de que a ligação covalente entre dois átomos diferentes (H-Br) é mais forte do que seria esperado pela média da força da ligação H-H e da ligação Br-Br. Segundo a teoria da ligação de valência (apenas na universidade se vê ela), de que Pauling foi um defensor notável, este "estabilização adicional" do vínculo heteronuclear (atomos diferentes) era devido ao fato que o Br, bromo era capaz de atrair mais o elétrons da ligação do que o H hidrogênio, essas medidas eram baseadas na força da ligação da molécula, isso representaria uma possível contribuição de caráter iônicas na ligação, fortalecendo-a, mas isso já vai muito além da proposta do tópico. Uma que utilizamos para memorizar era: sequência de eletronegatividade F > O > N > Cl > Br > I > S > C > P > H > Metais Onde o fluor seria o elemento de maior eletronegatividade da sequencia, e o hidrogênio o de menor, seguido dos metais de forma genéria, escala baseada em Allen.

Sobre a , essa se refere a uma separação de carga elétrica na molécula, ou Polaridadeestrutura química, isso ocorre devido a diferença de eletronegatividade entre átomos, associada a assimetria da estrutura da molécula, que analisaremos através da compreensão da geometria molecular dessa. Assim a geometria molecular, e a eletronegatividade levam a Polaridade, responsável por uma serie de propriedades físicas, incluindo a tensão superficial, a solubilidade, ponto de fusão e ponto de ebulição.

6 .4 Moléculas diatômicas e polaridade Todas as moléculas diatômicas apresentam geometria molecular Linear, assim para a molécula de H , ois átomos de H obviamente apresentam mesma eletronegatividade, assim a 2

densidade eletrônica será uniforme, como no modelos de espaços preenchidos, sendo assim uma molécula , isso é sem um polo, o mesmo ocorre com o Br .2Apolar A molécula de HBr será , pois apresenta uma assimetria um deslocamento dos Polarelétrons, gerando uma carga negativa parcial sobre o bromo representado pelo delta( ), isso devido ao bromo ser mais eletronegativo, e um delta positivo ( ) sobre o hidrogênio. Estas cargas parciais geram um momento dipolar ( ) que representa esse polo eletrônico.µ

H-H

H-Br

Br-Br

RepresentaçãoFormula Eletrônica

RepresentaçãoBola - Vareta

RepresentaçãoEspaços Prenchidos

(Com eletronegatividade)

GeometriaMolecular

Polaridade

Linear

Linear

Linear

Apolar

Polar

Apolar

µ

Um problema que passou despercebido foi sobre as microesferas esfoliantes presentes nos cremes, xampus e sabonetes que usamos, essas são aquelas bolinhas minúsculas que viraram moda e por um tempo estavam em todo tipo de sabonete ou creme, lembram-se? Devidos a um estudo feito em 2013 pela organização 5 Gyres Institute sobre a poluição intensa em uma região dos EUA, o mundo foi alertado para o perigo do uso das “ a p a r e n t e m e n t e i n o f e n s i v a s ” microesferas de plástico. Avaliando os rios e lagos das cidades americanas, a organização encontrou cerca de 500 mil microesferas de plástico em apenas um quilômetro quadrado.. - Uma única embalagem de esfoliante facial tem 330 mil microesferas de plástico - São tão pequenas que medem cerca de 0,355 milímetros por terem afinidade molecula - As microesferas são muito boas em absorver outros poluentes tóxicos na água (coisas como pesticidas e óleo de motor) por serem bioacumulativas, tais toxinas se concentram na cadeia alimentar - o tamanho faz com que seja um desafio para as estações de tratamento de esgoto

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Em moléculas com 3 ou mais átomos, o procedimento para determinar a polaridade é um pouco diferente os momentos dipolares gerados ( , ...) deveram ser somados como 1 2 µ µvetores e o vetor resultante será representado por um )se esse ( ) a molécula é , R R(µ µ =0 Apolar

se ( ) a molécula é .Rµ � 0 Polar

6 .6 Polaridade e solubilidade

6 .5 Polaridade em moléculas poliatômicas

Veremos no capitulo 6 interações intermoleculares, neste será explicado que substâncias polares tem um tipo de interação, e substâncias apolares tem outro tipo, porém apenas com a idéia de polaridade, que gera um momento dipolo , uma espécie de pequeno imã, que moléculas polares tendem a interagir entre si, e não com apolares, obtemos a máxima: Substâncias tendem a dissolver substâncias , enquanto substâncias « polares polaresapolares apolares » tendem a dissolver substâncias Por isso agua (POLAR) e óleo (APOLAR) não se misturam, assim obteremos 2 fases de subtâncias, porém o óleo se apresenta com a fase superior, em cima da agua, simplesmente por que apresenta menor densidade, como visto anteriormente.

Porque o fio de água desvia?

Esfregue um canudinho de refrigerante em um pedaço de papel com força pelo menos dez vezes, em seguida sem encosta em nada com o canudinho, aproxime, sem encostar em um fio muito fino de agua, observaremos que este desviará sem caminho de queda. Isso ocorre por que a molécula de água é uma , assim seu dipolo substância polarmagnético se alinha, o lado positivo µdesse é atraido ao canudinho, que apresenta carga negativa, devido atritar.

1º Molécula e Geometria

2º Molécula e cargas parciais

3º MomentosDipolares

4º Momento Dipolarresultante e polaridade

µ

µ

µ

µ

µ

µ µ

µ

µ

µ µ

µ

A soma dos vetores se anulam, logo Rµ = 0

Apolar

µ = 0 R

Apolar

µ � 0 R

Polar

µ � 0 R

Polar

µ � 0 R

Polar

Molécula de água é Polar Representação da forma bola-vareta, sobreposta com um mapa da distrituição de carga, concentrada sobre o oxigênio elemento mais eletronegativo.

Copo com água e óleoExercícios de vestibulares sobre 6. 1 até 6. 6

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01. (Unicamp - 2014 - 2ªF) Na tirinha abaixo, o autor explora a questão do uso apropriado da linguagem na Ciência. Muitas vezes, palavras de uso comum são utilizadas na Ciência, e

isso pode ter várias consequências.a) De acordo com o urso cinza, o urso branco usa o termo “dissolvendo” de forma cientificamente inadequada. Imagine que o urso cinza tivesse respondido: “Eu é que deveria estar aflito, pois o gelo é que está dissolvendo!” Nesse caso, estaria o urso cinza usando o termo “dissolvendo” de forma cientificamente correta? Justifique. b) Considerando a última fala do urso branco, interprete o duplo significado da palavra “polar” e suas implicações para o efeito cômico da tirinha.

02. (FUVEST) Considere as moléculas HF, HCl, H O(angular), H , O e CH (tetraédrica)2 2 2 4

a) Classificar essas moléculas em dois grupos: moléculas polares e não-polaresb) Qual a propriedade referente ao átomo e qual a referente á molécula você se baseou para classificá-las?

03. (FUVEST) Carbono e Silicio são da mesma familia na tabela periódicaa) Qual tipo de ligação no composto SiH4

b) Se a eletronegatividade do silicio é 1,7 e a do hidrogênio 2,1 por que a molécula de SiH é 4

apolar?

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Um estudante do cursinho popular resolveu pintar as unhas pela primeira vez, inexperiente deixou tudo cheio de bolinhas e pediu ajuda para uma amiga para remover esse esmalte. Em sua casa separaram alguns chumaços de algodão e prepararam 2 potes, um com água e outro com solução de acetona, notaram que a água não removia o esmalte, porem a solução sim, porque isso ocorre? O estudante antes de sair tinha deixa as

duas soluções (água e acetona) em frascos iguais e no mesmo nível, mesmo volume, porem quando voltou da aula 6 horas depois a quantidade de água era maior que a da solução de acetona, como e porque isso ocorreu? essas duas questões iremos responder agora.

Como esmaltes com nomes tão engraçados e até convidativos como Caramelo, Vermelho estreia, Nunca fui santa, Santa gula ou Desejo podem nos fazer mal? O problema é a presença de alguns componentes, esse que já se sabem podem causar câncer

. Geralmente o esmalte consiste de um polímero (um plástico) dissolvido em um solvente orgânico volátil. como acetato de etila.. Inclui ainda uma série de pigmentos, oriundo de moléculas como óxido de titânio (branco), óxidos de cromo(tons de verde) óxidos de ferro(tons de amarelo, laranja vermelho e marron), além de plastificantes. As moléculas com efeito tóxico que podem afetar o sistema nervoso central geralmente presentes nos e s m a l t e s s ã o : T o l u e n o , dibutilftalato(DBP) e formaldeído. O DBP foi banido em vários países da europa por estudos mostrarem que causava potencial risco ao sistema endócrino (coleção de glândulas que secretam hormônios na corrente sanguínea), gerando problemas como aumento do risco de diabetes. Assim é importante que governos e legisladores estejam do lado da população e não ao lado das milionárias e m p r e s a s d e c o s m é t i c o s , pressionando por produtos que antes de deixar um belo visual nas unhas para vender mais, seja pensado para não trazer malefícios a saúde.

Perigos no vernizes de unha (esmaltes)

Moléculas Voláteis e as interações intermoleculares Porque o volume de agua diminui menos e o volume da solução de acetona diminuiu mais?

Ocorre que as moléculas de água apresentam interações intermoleculares (entre essas moléculas) mais fortes do que na solução de acetona, assim as moléculas de água se mantém mais fortemente unidas, sendo menos volátil Em uma mesma temperatura: --> , Evaporará MAIS, substâncias MAIS Voláteisisso é que apresentam interações intermoleculares mais fracas, ou menos intensas.

Acetona(aq)

deÁgua (l)

Antes da Aula

Acetona(aq)

deÁgua (l)

Depois da Aula

Como remover Esmaltes faciil ? Primeiramente a solução de acetona vendida na farmácia é 97%água e 3%acetona, a tinta do esmalte é uma tinta (apolar), assim a água (polar) não remover bem, terá que esfregar muito, já com a acetona (também polar) terá que esfregar muito menos, mas ainda terá, agora com removedores de esmalte baseado em óleos (apolares) o serviço é muito mais fácil, pois «solventes apolares dissolvem bem solutos e solventes apolares»

6 .7 Compostos voláteis

6 .8 Tipos de interações intermoleculares As Interações intermoleculares são forças de atração ou repulsão entre moléculas próximas. Sua força é fraca se comparada com as interações (intra)moleculares, essas responsáveis por manter a molécula unida, um exemplo seria a ligação covalente na molécula de água H O, muito mais forte do que as interações que faz com as moléculas de água que estão 2

próximas o suficiente, ou seja nos estados físicos líquido e sólido.

Removendo Esmaltes

Quando moléculas polares estão próximas, o polo negativo de uma interage com o polo positivo da outra, formando assim interação molecular chamada dipolo-dipolo, representada por uma linha pontilhada entre as moléculas.

> Dipolo-dipolo ou Dipolo permanente - Dip. Permanente

Quando moléculas Apolares estão próximas, pode ocorrer por alguns estímulo deformações na distribuição da nuvem eletrônica, formando polos que foram induzidos, são mais fracos que o polo permante., assim formam assim interação molecular chamada Dipolo Induzido - Dipolo Induzido, ou Dispersão de London, sendo representada por uma linha pontilhada entre as moléculas. Alguns chamam está interação de força de , Van der Waalsporém outros usam esse nome de forma mais geral, tanto no DI-DI quanto no Dipolo-Dipolo.

> Dipolo induzido - dipolo induzido (ou Dispersão de London)

É uma interação semelhante a Dipolo-Dipolo, porém mais intensa (por isso chamada de ligação) pois ocorre quando um elemento muito eletronegativo Fluor, Oxigênio ou Nitrogênio que é o polo negativo, interagem com um hidrogênio ligado a um F,O ou N, por esse H estar ligado forte retirador de elétrons perderá densidade eletrônica sendo um polo positivo., a interação pode ser representada por barras laterais em seqüência.Exemplos: H O, NH , HF2 3

> Ligação de Hidrogênio

F, O, N H - F, O, N| | | | | |

Bases Nitrogenadas do DNAAdenina - Timina

Moléculas seAproximando

O ácido desoxirribonucleico (ADN, ou DNA, em inglês:) é um composto orgânico cujas moléculas transmitem as característ icas hereditárias de cada ser vivo.

Descoberta em 1953, foi o b s e r v a do q ue s u a s b a s e s nitrogenadas realizam ligações de hidrogênio entre si conforme acima.

Os detergentes e sabões são substâncias (surfactantes ou tensoativas) com propriedades anfifílicas, ou seja, apresentam em sua estrutura molecular uma parte polar que interage com a água, (a cabeça hidrofílica) e outra apolar que interage com oleos, gorduras, graxas e outras substâncias apolares (a cauda hidrofóbica), o que dá a estas moléculas a propriedade de acumularem-se em interfaces arrastam e realizando a limpeza.

6 .9 Sabões e detergentes as moléculas anfifílicas

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Questões de vestibulares de 6. 7 á 6. 904(Unicamp - 2013 - 1 ªF) Uma prática de limpeza comum na cozinha consiste na remoção da gordura de panelas e utensílios como garfos, facas, etc. Na ação desengordurante, geralmente se usa um detergente ou um sabão. Esse tipo de limpeza resulta da ação química desses produtos, dado que suas moléculas possuema) uma parte com carga, que se liga à gordura, cujas moléculas são polares; e uma parte apolar, que se liga à água, cuja molécula é apolar. b) uma parte apolar, que se liga à gordura, cujas moléculas são apolares; e uma parte com carga, que se liga à água, cuja molécula é polar. c) uma parte apolar, que se liga à gordura, cujas moléculas são polares; e uma parte com carga, que se liga à água, cuja molécula é apolar. d) uma parte com carga, que se liga à gordura, cujas moléculas são apolares; e uma parte apolar, que se liga à água, cuja molécula é polar.05. (Unicamp - 2013 - 2 ªF) O carro flex pode funcionar com etanol ou gasolina, ou com misturas desses combustíveis. A gasolina comercial brasileira é formada por uma mistura de hidrocarbonetos e apresenta, aproximadamente, 25 % de etanol anidro em sua composição, enquanto o etanol combustível apresenta uma pequena quantidade de água, sendo comercializado como etanol hidratado. a) Do ponto de vista das interações intermoleculares, explique, separadamente: (1) por que a gasolina comercial brasileira, apesar de ser uma mistura de hidrocarbonetos e etanol, apresenta-se como um sistema monofásico; e (2) por que o etanol combustível, apesar de ser uma mistura de etanol e água, apresenta-se como um sistema monofásico. b) Em um tanque subterrâneo de gasolina comercial houve uma infiltração de água. Amostras do líquido contido no tanque, coletadas em diversos pontos, foram juntadas em um recipiente. Levando em conta as possíveis interações intermoleculares entre os componentes presentes no líquido, complete o desenho do recipiente na figura apresentada abaixo. Utilize, necessariamente, a legenda fornecida, de modo que fique evidente que houve infiltração de água.

06. (Unicamp - 2011 - 2 ªF) Xampus e condicionadores utilizam as propriedades químicas de surfatantes para aumentar a molhabilidade do cabelo. Um xampu típico utiliza um surfatante aniônico, como o lauril éter sulfato de sódio (A), que ajuda a remover a sujeira e os materiais oleosos dos cabelos. Um condicionador, por sua vez, utiliza um surfatante catiônico, como o cloreto de lauril trimetil amônio (B), que é depositado no cabelo e ajuda a diminuir a repulsão entre os fios limpos dos cabelos, facilitando o pentear.

a) Considerando a estrutura do xampu típico apresentado, explique como ele funciona, do ponto de vista das interações intermoleculares, na remoção dos materiais oleosos. b) Considerando-se as informações dadas e levando-se em conta a estrutura química desses dois surfatantes, a simples mistura dessas duas substâncias levaria a um “produto final ineficiente, que não limparia nem condicionaria”. Justifique essa afirmação.

07 (Unicamp - 2010 - 2 ªF) Um estudo publicado na Revista nº149 mostra pesquisas sobre a utilização da glicerina (um triol), um subproduto da produção de biodiesel, para obtenção de polipropileno, um plástico amplamente utilizado. A motivação partiu deles e no início achei difícil retirar da glicerina (C H O ) os 3 8 3

átomos de oxigênio para transformá-la em propeno (C H ), 3 6

lembra um pesquisador da Universidade federal do Rio de Janeiro.a) Levando em conta as estruturas das moléculas da glicerina e do propeno, explique por que uma dessas substâncias é gasosa e a outra é líquida em condições ambiente, evidenciando qual é a líquida e qual é a gasosa.b) O texto da revista ainda informa: 540 kg de óleo a que são acrescentados 54 kg de metanol, resultam em 540 kg de biodiesel e 54 kg de glicerina. Essa glicerina vai resultar em 27 kg de propeno e posteriormente na mesma quantidade de polipropileno. Do ponto de vista rigorosamente estequiométrico e considerando a quantidade de glicerina obtida, a produção de propeno seria maior, menor ou igual à descrita no texto da revista. Justifique. 08 (Unicamp - 2008 - 2 ªF) Para a sobremesa, os Mitta prepararam

o “Arroz-doce à moda do Joaquim”. Dina explicava aos convidados: “Um dos segredos da receita é não deitar o açúcar logo no início porque ele é muito hidrofílico e compete com o amido do arroz pela água, e também porque a elevada pressão osmótica dificulta a entrada de água para o interior dos grãos, não deixando que eles cozinhem de forma uniforme e completa.” Como Dina estava a usar uma linguagem muito científica, um dos convidados logo fez duas perguntas:a) “Ô Dina, o que significa hidrofílico e como se explica isso no caso do açúcar?”b) “Ao fazer o arroz salgado, a gente põe o sal no início, e o arroz cozinha de maneira uniforme. Então, essa tal de pressão osmótica não existe no caso do sal? Por quê?”

09 (Unicamp - 2007 - 1 ªF) Um poema apresentado na coletânea da redação, faz alusão ao açúcar da cana. A preocupação do poeta não é com a química, embora passagens do poema possam permitir alguma leitura nessa área. Nas questões a serem respondidas, serão citadas algumas passagens do poema, que, sugerimos, seja lido no todo para facilitar as respostas.a) No início o poeta fala em “branco açúcar” e depois usa “vejo-o puro”. Justifi que, sob um ponto de vista químico, por que nem sempre é apropriado associar as palavras “branco” e “puro”.b) Mais à frente, o poeta usa a construção: “fl or que dissolve na boca”. Se essa frase fosse usada por um químico, como ele justifi caria, através de interações intermoleculares, o processo mencionado?

Veremos mais a frente o processo de saponificação, utilizado na obtenção do sabão, onde um éster de ácido graxo com um base forte forma um alcool e sal de ácido graxo(o sabão).

Parte Apolar

{ {

Parte Polar

Representação de Molécula

anfifílica

HidrofílicaHidrofóbica

CabeçaCaudaLauril sulfato de amônio

Micelas e Bicamadas

Essas moléculas anfifílicas podem formar estruturas globulares com as micelas ou bicamadas, onde as partes internas apolares interagem entre si, e as polares com o meio externo aquoso (polar).

Tensão Superficial A água devido as suas l igações de hidrogênio apresenta uma forte tensão superficial, podendo ser rompida com uso de detergentes.

Q10a) 16 16 16 3 X 10 moléculas de ácido��3 X 10 moléculas de Ι ou 6X10 2

átomos de Ι e Massa Molar do Ι = 254 g mol-1223 1mol I --- 254g --- 6 x 10 moléculas216 x --- 3 x 10 moléculas

–5 x= 1,27 x10 gQ10b) Os radicais carboxila do ácido oléico formam ligações de hidrogênio com as moléculas da água, e/ou os hidrogênios da carboxila interagem com o oxigênio da água, e/ ou Os oxigênios da carboxila interagem com os hidrogênios da água.

Q7a)Nas condições ambientais, a glicerina é líquida e o propeno é gasoso. O motivo a glicerina C H O , possui grupos OH em sua 3 8 3

molécula, o que permite a formação interações intermoleculares, do tipo ligação de hidrogênio, essa é muito mais forte que as interações intermoleculares realizadas pelas moléculas apolares de propeno, que são do tipo (dispersão de London, ou interação de van der Waals)Q7b) A estequiometria na produção de propano via glicerina é: 1 C H O ----------- 1 C H3 8 3 3 6

92g ---- 42g 54 kg ---- m

m =(54x42) / 92 m = 24,7kg

Assim, estequiometricamente a produção de propeno seria menor que a descrita no texto (27kg)

Q6a)O xampu típico possui uma cabeça polar representada pelo grupo RSO4- e uma cauda apolar. Essa cauda apolar interage com a cadeia apolar da gordura por interações tipo Van der Waals. Por outro lado, a cabeça polar do surfatante interage com a água por interações tipo íon-dipolo e assim a água “arrasta” o conjunto “surfatante-gordura” e promove a limpeza dos cabelos.Q6b) A combinação dos dois surfatantes levaria a um produto ineficiente, pois haveria uma forte interação entre as cabeças polares dos dois surfatantes. Dessa forma, as substâncias perderiam sua habilidade de interação com a água, deixando, então, de limpar e condicionar adequadamente.

Q2a) Grupo das moléculas Polares: HF, HCl, H O(angular)2

Grupo das moléculas Apolares: H , O e CH (tetraédrica).2 2 4

Q2b) Na determinação da polaridade, a propriedade referente ao átomo foi a eletronegatividade, e na molécula a propriedade foi a geometria. Essas duas podem evidenciar se a molécula possui alguma região mais maior concentração de cargas elétricas, ocasionando um dipolo elétrico sendo uma substância polar.

Q3a)Ligação Covalente.Q3b)Apesar da diferença de eletronegatividade entre o silício e o hidrogênio, a geometria molecular do SiH é tetraédrica, conforme ao 4

lado, assim apesar dos 4 vetores, entre cada ligação H-Si, o dipolo elétrico resultante da soma vetorial é nulo, logo a molécula será Apolar.

Q1a)Não, o urso cinza não estaria usando o termo ‘dissolvendo’ de forma cientificamente correta. Dissolvendo está relacionado ao processo de dissolver um soluto e solvente, O termo correto seria ‘fundindo’, pois o gelo está se transformando fisicamente em água liquida. (água do estado sólido ao líquido)Q1b) O Urso branco usa em sua ultima fala a palavra ‘Polar’ em um duplo sentido, O sentido de ‘polar’ como habitante das regiões polares, como o urso polar, ou urso branco e o segundo significado de moléculas polares, substâncias portadores de dipolo elétrico em conseqüência de uma distribuição não uniforme de cargas. O efeito cômico se dá ao urso branco, usar a palavra polar, como se ele fosse uma molécula polar, sendo portanto solúvel em água.

Resposta dos Exercícios dos itens 6.1 até 6.6

Resposta dos Exercícios dos itens 6.7 até 6.9

Q5a) 1- A gasolina comercial apresenta-se como uma fase única devido às interações intermoleculares, do tipo dispersão de London, que existem entre as moléculas apolares dos hidrocarbonetos e a parte apolar da molécula de etanol. 2- O etanol combustível apresenta-se também como uma fase única devido às fortes interações intermoleculares, do tipo ligação de hidrogênio que existem entre seu grupo OH e as moléculas de água. Q5b) Na representação também poderia conter a representação de moléculas de etanol na fase de hidrocarbonetos

Parte Apolar

{ {

Parte Polar

Representação do Etanol

Q4 Alternativa a

Q8a)A hidrofilicidade é a afinidade de um material por água. Entre o açúcar e a água, essa afinidade se deve à interação por ligações hidrogênio que se estabelecem entre os grupos OH do açúcar e as moléculas de água.Q8b) Sim, ela existe, já que esse fenômeno está relacionado à

presença de espécies em solução. No caso do sal, essas espécies + -

são Na e Cl .Q9a)“NEM TUDO QUE É PURO É BRANCO” – Puro significa que o material (amostra) é constituído de um só tipo de substância, e pode ter qualquer cor. Além disso, uma amostra de qualquer cor, inclusive branca, pode ser constituída por mais que uma substância.Q9b) O açúcar (flor) dissolve em água (saliva) devido às fortes interações moleculares do tipo ligações de hidrogênio entre suas moléculas e as moléculas da água, presentes na saliva.

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10. (Unicamp - 2001 - 2 ªF - Adaptada) [Naná e Chuá] em uma observaram que emexperiência relatada, formava-se uma única camada de um ácido orgânico sobre a água. assim sabendo que se trata do ácido oléico, que tem uma dupla ligação na cadeia (

CH (CH ) CH=CH(CH ) CO H , ou simplesmente R–CO H ).3 2 7 2 7 2 2

-5a) Na experiência foram usados 1,4x10 g de ácido, que

16correspondem a aproximadamente 3x10 moléculas. Se essa quantidade de ácido reagisse completamente com iodo, quantos gramas de iodo seriam gastos?b) Como ocorre a interação das moléculas do ácido oléico com as da água, nas superfície deste líquido?.

11. (Unicamp - 2001 - 2 ªF - Adaptada) [Naná e Chuá] Vamos considerar duas buretas lado a lado. Numa se coloca água e na outra n-hexano, mas não digo qual é qual. Pego agora um bastão de plástico e atrito-o com uma flanela. Abro as torneiras das duas buretas, deixando escorrer os líquidos que formam “fios” até caírem nos frascos coletores. Aproximo o bastão de plástico e o posiciono no espaço entre os dois fios, bem próximo dos mesmos.a) A partir da observação do experimento, como se pode saber qual das duas buretas contém n-hexano? Por quê? [Explique fazendo um desenho.]b) Se em lugar de água e de n-hexano fossem usados trans-1,2-dicloroeteno e cis-1,2-dicloroeteno, o que se observaria ao repetir o experimento?

água

Bastão

n-hexanoágua

Q11a) As moléculas de água são polares e as moléculas de n-hexano são apolares, assim o bastão desviará apenas o fio de água.Q 1 1 b ) A s m o l é c u l a s d e c i s -1,2,dicloroeteno são polares, já as moléculas de trans-1,2-dicloroeteno não são polares, são apolares pois seus dipolos elétricos parciais se cancelam. Assim apenas o fio do isomero Cis irá desviar.