Tipos de polarizaçãoACADÊMICOS: BRUNO BERTOLDI

EDUARDO FALCHETTI SOVRANI

UDESC – UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

O que é polarização ? Basicamente é a separação espacial entre as cargas positivas e as negativas em uma

molécula.

As moléculas são estruturas neutras, e quando se aplica um campo externo, as forças de

coulomb, na qual mantém as cargas em equilíbrio dinâmico, são modificadas e ocorre o

rearranjo de cargas no interior da molécula, resultando na polarização.

-+-+

-+

+-

+-+-

+-+-

+- +-

+- +-

Campo

externo --

--

- ++

+

++

Molécula neutra Molécula polarizada

Eletronegatividade A eletronegatividade é considerada uma propriedade que tem por objetivo medir a propensão

que o átomo tem para poder receber os elétrons, ou seja, é a tendência de um átomo em atrair

elétrons compartilhados numa ligação química.

Quanto maior a energia de ionização e menor o

raio, mais eletronegativo o átomo é.

+ +

Atração maiorAtração menor

Efeito blindagem A força exercida sobre um elétron em uma determinada camada do átomo, depende da carga

nuclear deste. Porém a interação com os elétrons das camadas anteriores cria um efeito de

repulsão entre os elétrons. Então a força será dada por uma carga nuclear efetiva que desconta

a ação dos elétrons.

r

r

Elétron considerado

Nuvem que exerce

repulsão resultante

Nuvem que não exerce

repulsão resultante

Momento de dipolo elétrico Dipolo elétrico são duas cargas pontuais de mesma magnitude e sinais opostos que estão

separadas por uma pequena distância.

Momento de dipolo elétrico é a medida da polaridade de um sistema de cargas elétricas, que fornece a intensidade do dipolo elétrico que as ligações polares apresentam, representado por vetores. Já o momento dipolar resultante é a soma de todos esses vetores.

Essa é a estrutura mais importante para escrever a polarização elétrica.

-

+

-Q

+Q 𝑝 = 0 𝑝 ≠ 0

Molécula apolar Molécula polar 𝑝, µ

𝑝 = Q(r + - r -)

µ = δd

Polar Se os átomos envolvidos na ligação forem de elementos diferentes, o átomo do elemento

mais eletronegativo atrairá mais intensamente os elétrons da ligação para si, ficando então

com uma carga parcial negativa, e o átomo menos eletronegativo com carga parcial

positiva.

Nas moléculas com mais de dois átomos, a soma dos vetores das ligações deve ser

diferente de zero.

Apolar Um composto é caracterizado como apolar caso não haja a formação de polos.

Geralmente ocorre em moléculas de átomos iguais, como H2, O2, N2, Cl2, íons com apenas

um tipo de átomo, e também em uma molécula mais complexa quando seus vetores de

momento de dipolo elétrico se anulam.

A fim de prever se uma molécula simples será ou não polar, precisamos considerar se a

molécula tem ligações polares e como são as posições relativas destas ligações:

1. Todos os átomos T estão dispostos simetricamente em relação ao átomo central C;

2. Todos os átomos T forem idênticos;

3. Todos os átomos terminais T tiverem as mesmas cargas parciais;

Geometria

Exemplos

Exemplos

Polarização dipolar ou orientacional Quando submetidas a um campo elétrico externo, as moléculas polares tendem a se

orientar de maneira específica na direção do campo, ocorrendo a polarização se as moléculas possuem liberdade para o movimento rotacional, o que ocorre em líquidos e gases, mas com grandes restrições em sólidos.

Ocorre nos materiais constituídos de moléculas polares.

Esse tipo de polarização ocorre de maneira muito mais lenta que os outros tipos citados anteriormente, sendo efetiva para a maioria dos materiais na região espectral denominada de microondas e em frequências menores.

Fortemente dependente da temperatura.

+ - + -

Campo

elétrico

Polarização atômica Ocorre devido à deformação das moléculas constituintes do material, onde o campo elétrico

aplicado deforma as moléculas através da força exercida sobre suas partes positiva e negativa.

Ocorre em moléculas que são formadas por átomos com diferentes eletronegatividades,

apresentando então ligações polares.

Devido à inércia dos movimentos moleculares, a polarização atômica deixa de acontecer para

frequências do campo aplicado acima da região espectral do infravermelho.

+ - + -

Campo

elétrico

Polarização eletrônica Ocorre basicamente devido ao deslocamento da nuvem eletrônica em relação aos núcleos

atômicos.

Ocorre em todas as moléculas, tanto polares quanto apolares.

Como o deslocamento eletrônico ocorre com alta velocidade, a polarização eletrônica não se

altera com a frequência de variação do campo elétrico até a região espectral da radiação

ultravioleta.

+ +

-

Campo

elétrico