Qui. Semana 6

Allan RodriguesXandão(Gabriel Pereira)

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07/03

14/03

Distribuição Eletrônica

08:00 18:00

Propriedades Periódicas e Aperiódicas

08:0018:00

Ligações Químicas: ligação covalente

08:0018:00

Funções inorgânicas: óxidos

08:0018:00

Classificação Periódica dos Elementos

11:0021:00

Ligações Químicas: teoria do octeto, ligação iônica e ligação metálica

11:0021:00

Geometria molecular, polaridade e forças intermoleculares

11:0021:00

Número de oxidação - compostos orgânicos e inorgânicos

09:0019:00

CRONOGRAMA

21/03

28/03

Geometria molecular, po-laridade e for-ças intermole-culares

21mar

01. Resumo

02. Exercício de Aula

03. Exercício de Casa

04. Questão Contexto

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Qui

.

RESUMOTeoria da repulsão dos pares eletrônicos

A Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos de Va-

lência (TRPEV): Força de repulsão entre os pares

eletrônicos ligantes ou não, do átomo central. Eles

tendem a manter a maior distância possível entre

si, porém, as forças de repulsão eletrônica não são

suficientes para que a ligação entre os átomos seja

rompida, logo, podemos observar essa distância no

ângulo formado entre eles.

Tipos de nuvens eletrônicas :

Geometria Molecular

→ Linear

→ Angular

→ Trigonal plana

→ Piramidal

→ Tetraédrica

OBS: Toda substância com 2 elementos tem geo-

metria linear, pois não existe átomo central.

Polaridade das ligações

→Ligação Iônica: Nas ligações iônicas, a transfe-

rência de elétrons é definitiva, formação de cátions

e ânions. As ligações iônicas são sempre POLARES.

→ Ligação Covalente:✓ Nas ligações formadas por átomos com a mesma

eletronegatividade, não há formação de polos pois

essa diferença é igual a zero.

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Qui

.

Exemplo: Cl2

(Cl – Cl) → ∆en = 3,0 – 3,0 → ∆en = 0

OBS: As ligações formadas por átomos de mes-

ma eletronegatividade são ligações covalentes

APOLARES.

✓ Nas ligações formadas por átomos com diferen-

tes eletronegatividades, há formação de polos pois

essa diferença é diferente de zero.

Exemplo: HBr

(H – Br) → ∆en = 2,8 – 2,1 → ∆en = 0,7

OBS2: As ligações formadas por átomos de dife-

rentes eletronegatividade são ligações covalen-

tes POLARES.

Polaridade das moléculasAs moléculas podem ser classificadas em moléculas

polares e apolares, dependendo da diferença de ele-

tronegatividade que existe na molécula.

→ Molécula apolar: ∆en = 0

→ Molécula polar: ∆en ≠ 0

Exemplo:

eletronegatividade do oxigênio =3,5

CO2: 3,5 -3,5 = 0 (Apolar)

H2O

O oxigênio da água possui dois pares de elétrons

que não se ligam a nada, logo esse pares empur-

ram as ligações O-H para baixo, formando assim

um ângulo entre eles, os vetores não se anulam

como na molécula de CO2 .

Forças intermoleculares

✓ Dipolo induzido-dipolo induzido, van der Waals

ou dipolo-induzido

→ Ocorre nas moléculas apolares.(Ex: H2, O2, CO2)

✓ Dipolo permanente-dipolo permanente ou dipo-

lo-dipolo

→Ocorre nas moléculas polares. (Ex: HCl, HBr, HI,

H2S)

✓ Ligação de Hidrogênio

→ Antes essa força era chamadas de pontes de hi-

drogênio. As ligações de hidrogênio são atrações in-

termoleculares fortíssimas que ocorrem entre molé-

culas que apresentam ligações do Hidrogênio com

átomos muito eletronegativos como o Flúor, Oxigê-

nio e Nitrogênio.(Ex: HF, NH3, H2O)

EXERCÍCIO DE AULA1. O conhecimento das estruturas das moléculas é um assunto bastante relevante,

já que as formas das moléculas determinam propriedades das substâncias como

odor, sabor, coloração e solubilidade. As figuras apresentam as estruturas das

moléculas CO2, H2O, NH3,CH4, H2S e PH3.

154

Qui

.

2.

3.

Quanto à polaridade das moléculas consideradas, as moléculas apolares são:

a) H2O e CH4.

b) CH4 e CO2.

c) H2S e PH3.

d) NH3 e CO2.

e) H2S e NH3.

As interações entre os íons produzem aglomerados, com formas geométricas

definidas, denominados retículos cristalinos, característicos dos sólidos iônicos.

Por outro lado, as moléculas surgem do compartilhamento de elétrons entre os

átomos, que as constituem e apresentam geometrias próprias. Considerando as

moléculas de dióxido de carbono, de trióxido de enxofre, de água, de amônia e

de tetracloreto de carbono, é correto afirmar que suas respectivas geometrias

moleculares são:

a) angular; piramidal; angular; trigonal; bipirâmide trigonal.

b) trigonal; linear; piramidal; angular; tetraédrica.

c) linear; piramidal; angular; trigonal; tetraédrica.

d) linear; trigonal; angular; piramidal; tetraédrica.

e) angular; linear; piramidal; tetraédrica; tetraédrica.

Leia o texto a seguir.

Os raios que ocorrem na atmosfera e a queima de combustíveis derivados do pe-

tróleo contendo hidrocarbonetos e compostos de enxofre (mercaptanas) contri-

buem para a produção de várias substâncias, dentre as quais se pode destacar:

CO2, CO, H2O, NO,SO2 e até mesmo, em pequenas quantidades, NO2 e SO3.

Algumas dessas emissões são, em parte, responsáveis pelo aumento do efeito

estufa e pela formação da chuva ácida. Sobre a geometria das moléculas, consi-

dere as afirmativas a seguir.

I. A molécula do CO2(g) é linear, porque o átomo central não possui pares de elé-

trons disponíveis.

II. A molécula H2O(l) é angular, porque o átomo central possui pares de elétrons

disponíveis.

III. A molécula do SO2(g) é angular, porque o átomo central possui pares de elé-

trons disponíveis.

IV. A molécula do SO3(g) é piramidal, porque o átomo central possui pares de elé-

trons disponíveis.

Estão corretas apenas as afirmativas:

a) I e III.

b) I e IV.

c) II e IV.

d) I, II e III.

e) II, III e IV.

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.

4.

5.

6.

Os compostos O3, CO2, SO2, H2O e HCN são exemplos de moléculas triatômi-

cas que possuem diferentes propriedades e aplicações. Por exemplo, o ozônio

bloqueia a radiação ultra-violeta que é nociva à saúde humana; o dióxido de car-

bono é utilizado em processos de refrigeração; o dióxido de enxofre é utilizado

na esterilização de frutas secas; a água é um líquido vital; e o ácido cianídrico

é utilizado na fabricação de vários tipos de plásticos. Analisando as estruturas

dessas substâncias, observa a mesma geometria e o fenômeno da ressonância

apenas em:

a) O3e H2O

b) O3e SO2

c) O3e CO2

d) H2O e SO2

e) H2O e HCN

A sacarose (açúcar comum), cuja estrutura é mostrada na figura, é um dissacarí-

deo constituído por uma unidade de glicose ligada à frutose.

A solubilidade da sacarose em água deve-se:

a) ao rompimento da ligação entre as unidades de glicosee frutose.

b) às ligações de hidrogênio resultantes da interação da água com a sacarose.

c) às forças de van der Waals, resultantes da interação da água com a unidade

de glicose desmembrada.

d) às forças de dipolo-dipolo, resultantes da interação da água com a unidade de

frutose desmembrada.

e) às forças de natureza íon-dipolo, resultantes da interação do dipolo da água

com a sacarose.

Os veículos automotivos que usam combustíveis fósseis são um dos principais

responsáveis pela má qualidade do ar das grandes cidades e também contri-

buem para o aquecimento global. Além do gás carbônico (CO2) produzido na

combustão, são formados os óxidos nitrosos, que participam de reações secun-

dárias com o ar, formando ozônio (O3), o qual causa irritação no sistema respira-

tório, podendo levar a sérios problemas de redução da capacidade pulmonar. A

forma geométrica da molécula de gás carbônico e a polaridade da molécula de

ozônio são, respectivamente:

a) angular e polar.

b) angular e apolar.

c) linear e polar.

d) linear e apolar.

e) trigonal planar e apolar.

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Qui

.

EXERCÍCIOS PARA CASA1.

2.

3.

Assinale a(s) alternativa(s) correta(s):

01. Moléculas diatômicas formadas por átomos iguais são sempre apolares.

02. O comprimento das ligações químicas independe do raio atômico dos áto-

mos que participam das ligações.

04. Ligações covalentes do tipo ocorrem somente na união entre orbitais s de

um átomo e orbitais p de outro átomo.

08. CH4, NH3 e H2O apresentam, respectivamente, geometria tetraédrica, trigo-

nal plana e angular.

16. Os metais, geralmente, possuem elevadas condutividades térmica e elétrica,

e, também, elevada densidade.

Um elemento X (Z = 1) combina com Y (Z = 7). O composto formado tem, respec-

tivamente, fórmula molecular e forma geométrica:

a) XY3: trigonal

b) X3Y: angular

c) YX3: piramidal

d) YX: linear

De acordo com a Teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valên-

cia, os pares de elétrons em torno de um átomo central se repelem e se orientam

para o maior afastamento angular possível. Considere que os pares de elétrons

em torno do átomo central podem ser uma ligação covalente (simples, dupla ou

tripla) ou simplesmente um par de elétrons livres (sem ligação). Com base nes-

sa teoria, é correto afirmar que a geometria molecular do dióxido de carbono é:

a) trigonal plana.

b) piramidal.

c) angular.

d) linear.

e) tetraédrica

4. Considere a espécie química molecular hipotética XY2, cujos elementos X e Y

possuem eletronegatividades 2,8 e 3,6, respectivamente. Experimentos de sus-

ceptibilidade magnética indicaram que a espécie XY2 é apolar. Com base nessas

informações, é correto afirmar que a estrutura e as ligações químicas da molé-

cula XY2 são, respectivamente:

a) piramidal e covalentes polares.

b) linear e covalentes polares.

c) bipiramidal e covalentes apolares.

d) angular e covalentes apolares.

e) triangular e covalentes apolares.

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Qui

.

5.

6.

A polaridade da molécula é, muitas vezes, determinante para suas propriedades

físico-químicas, como por exemplo, pontos de ebulição e fusão, e solubilidade.

Os momentos dipolares das moléculas NF3 e BF3 são 0,235 D e 0 D, respectiva-

mente. Sobre a polaridade destas moléculas julgue os itens abaixo:

0) a molécula BF3 é menos polar do que NF3 porque o boro é mais eletronegativo

que o nitrogênio

1) a molécula BF3 é apolar porque tem estrutura trigonal planar

2) a molécula NF3 é polar porque tem estrutura trigonal planar

3) a molécula NF3 é mais polar que BF3 porque o nitrogênio é mais eletronegati-

vo que o boro

4) a molécula NF3 é polar porque tem estrutura piramidal e hibridização sp3 do

átomo central.

O nitrogênio forma vários óxidos binários apresentando diferentes números de

oxidação: NO (gás tóxico), N2O (gás anestésico - hilariante), NO2 (gás avermelha-

do, irritante), N2O3 (sólido azul) etc. Esses óxidos são instáveis e se decompõem

para formar os gases nitrogênio (N2) e oxigênio (O2). O óxido binário (NO2) é um

dos principais poluentes ambientais, reagindo com o ozônio atmosférico (O3) –

gás azul, instável - responsável pela filtração da radiação ultravioleta emitida

pelo Sol. Analisando a estrutura do óxido binário NO2, pode-se afirmar que a

geometria da molécula e a última camada eletrônica do átomo central são, res-

pectivamente:

a) angular e completa.

b) linear e incompleta.

c) angular e incompleta.

d) linear e completa.

7. O fosgênio (COCl2) é um gás incolor, tóxico, asfixiante e de cheiro penetrante.

Esse gás, utilizado como arma na Primeira Guerra Mundial, era produzido a par-

tir da reação do monóxido de carbono (CO) e do gás cloro (Cl2). Qual é a geome-

tria de cada uma dessas moléculas, respectivamente?

a) Linear, trigonal plana e tetraédrica.

b) Angular, linear e linear.

c) Trigonal plana, angular e linear.

d) Tetraédrica, linear, angular.

e) Trigonal plana, linear e linear.

8. Selecione a(s) alternativa(s) onde há exata correspondência entre a molécula e

sua forma geométrica. A resposta final é a soma dos números das alternativas

selecionadas.

01. N2– Linear

02. CO2– Linear

04. H2O – Angular

08. PCl5– Plana trigonal

16. CCl4– Tetraédrica

32. BF3– Pirâmide trigonal

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.

QUESTÃO CONTEXTO

Sabendo que o carbono tem 4 elétrons na sua camada de valência e o cloro 7,

desenhe a fórmula estrutural plana do composto CH3Cl, diga qual nome da sua

geometria e sua polaridade.

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Qui

.

01.Exercícios para aula1. b

2. d

3. d

4. b

5. b6. c

02.Exercícios para casa1. 17

2. c

3. d

4. b

5. F, V, F, F, V

6. c

7. e

8. 23 (corretos: 01, 02, 04 e 16)

03.Questão contextoGeometria tetraédrica e composto polar por conta

dos pares de elétrons que sobram no cloro

GABARITO