Polaridade (química): moléculas polares e exemplos

A polaridade química é uma propriedade das moléculas que se refere à distribuição desigual de cargas elétricas dentro da molécula. Moléculas polares são aquelas em que os átomos compartilham os elétrons de forma assimétrica, resultando em regiões com cargas positivas e negativas. Esta polaridade influencia diversas propriedades físicas e químicas das substâncias, como a solubilidade em solventes polares e não polares, a capacidade de formar ligações de hidrogênio e a condutividade elétrica.

Alguns exemplos de moléculas polares incluem a água (H2O), o álcool etílico (C2H5OH) e o amoníaco (NH3). Estas moléculas possuem diferenças de eletronegatividade entre os átomos que as compõem, o que resulta em uma distribuição desigual de cargas e em dipolos elétricos. Isso faz com que essas substâncias interajam de forma específica com outras moléculas polares ou iônicas, influenciando seus comportamentos químicos e físicos.

O que são moléculas polares? Veja exemplos de substâncias com esse tipo de ligação.

As moléculas polares são aquelas que possuem uma distribuição desigual de cargas elétricas, resultando em um polo positivo e um polo negativo. Isso ocorre devido à diferença na eletronegatividade dos átomos que compõem a molécula, o que gera uma separação de cargas. Essas moléculas interagem de forma mais intensa com outras substâncias polares ou íons, devido à atração entre os polos opostos.

Um exemplo clássico de molécula polar é a água (H2O). Nessa molécula, o oxigênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio, o que resulta em uma distribuição desigual de cargas e a formação de um dipolo. Outros exemplos de substâncias com ligações polares incluem o ácido clorídrico (HCl), o álcool etílico (C2H5OH) e a amônia (NH3).

Entendendo a polaridade através de um exemplo prático do dia a dia.

Entender a polaridade em química é fundamental para compreender como as moléculas interagem umas com as outras. Para simplificar, podemos pensar na polaridade como a distribuição desigual de cargas dentro de uma molécula. Moléculas polares possuem uma região com carga positiva e outra com carga negativa, enquanto moléculas não polares possuem uma distribuição uniforme de cargas.

Um exemplo prático do dia a dia que ilustra a polaridade é a mistura de água e óleo. A água é uma molécula polar, com uma região positiva (o hidrogênio) e outra negativa (o oxigênio), enquanto o óleo é uma substância não polar. Quando tentamos misturar água e óleo, podemos observar que as duas substâncias não se misturam, formando camadas separadas. Isso ocorre devido à diferença de polaridade entre as moléculas de água e as moléculas de óleo.

Outro exemplo comum de polaridade é a interação entre ímãs. Os ímãs possuem um polo positivo e um polo negativo, e quando colocamos dois ímãs próximos, os polos de cargas opostas se atraem, enquanto os polos de mesma carga se repelem. Esse fenômeno ocorre devido à polaridade das cargas nos ímãs.

Em resumo, a polaridade em química é um conceito importante que influencia as interações entre as moléculas. Compreender a polaridade pode nos ajudar a entender diversos fenômenos do nosso cotidiano, como a mistura de substâncias, as propriedades dos materiais e as forças de atração entre objetos.

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Quais são as substâncias com carga elétrica desigual entre seus átomos?

As substâncias com carga elétrica desigual entre seus átomos são aquelas que possuem moléculas polares. Isso significa que essas substâncias têm uma distribuição assimétrica de elétrons, resultando em uma separação de cargas positivas e negativas dentro da molécula.

Uma molécula polar é aquela em que os átomos compartilham os elétrons de forma desigual, criando regiões com cargas positivas e negativas. Isso ocorre principalmente em compostos nos quais os átomos têm eletronegatividades diferentes.

Alguns exemplos de substâncias com moléculas polares incluem a água (H2O), o amônia (NH3) e o álcool etílico (C2H5OH). Nessas moléculas, a diferença de eletronegatividade entre os átomos faz com que haja uma separação de cargas, tornando a molécula polar.

Em resumo, as substâncias com carga elétrica desigual entre seus átomos são aquelas que possuem moléculas polares, resultado da distribuição assimétrica de elétrons devido às diferenças de eletronegatividade entre os átomos.

Tipos de polaridade em moléculas: uma análise dos diferentes arranjos de cargas elétricas.

A polaridade em moléculas é uma propriedade importante na química que está relacionada com a distribuição de cargas elétricas dentro da molécula. Existem dois tipos principais de polaridade em moléculas: moleculas polares e não polares.

As moléculas polares são aquelas em que existe uma distribuição desigual de cargas elétricas, resultando em uma separação de cargas positivas e negativas dentro da molécula. Isso ocorre quando os átomos que compõem a molécula têm diferentes eletronegatividades, ou seja, uma maior capacidade de atrair elétrons. Como resultado, uma extremidade da molécula será mais positiva e a outra mais negativa, criando um dipolo elétrico. Um exemplo de molécula polar é a água (H2O), onde o oxigênio é mais eletronegativo do que o hidrogênio, resultando em uma separação de cargas.

Por outro lado, as moléculas não polares são aquelas em que a distribuição de cargas elétricas é uniforme, ou seja, não há uma separação de cargas positivas e negativas. Isso ocorre quando os átomos que compõem a molécula têm a mesma eletronegatividade, resultando em uma distribuição simétrica de cargas. Um exemplo de molécula não polar é o dióxido de carbono (CO2), onde os átomos de carbono e oxigênio têm eletronegatividades semelhantes.

Em resumo, a polaridade em moléculas está relacionada com a distribuição de cargas elétricas dentro da molécula, sendo classificada em moléculas polares e não polares. A compreensão desses conceitos é fundamental para entender as propriedades físico-químicas das substâncias e sua interação com outras moléculas.

Polaridade (química): moléculas polares e exemplos

A polaridade é uma propriedade caracterizada pela presença de distribuição heterogénea marcado da densidade de electrões numa molécula. Em sua estrutura, portanto, existem regiões com carga negativa (δ-) e outras regiões com carga positiva (δ +), gerando um momento dipolar.

O momento dipolar (µ) da ligação é uma forma de expressão da polaridade de uma molécula. Geralmente é representado como um vetor cuja origem está na carga (+) e seu final está localizado na carga (-), embora alguns produtos químicos o representem inversamente.

Polaridade (química): moléculas polares e exemplos 1

Mapa do potencial eletrostático da molécula de água. Fonte: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

A imagem acima mostra o mapa do potencial eletrostático da água, H 2 O. A região avermelhada (átomo de oxigênio) corresponde àquela com a maior densidade eletrônica, e também pode ser visto que se destaca nas regiões azuis (átomos de hidrogênio) )

Uma vez que a distribuição da referida densidade de elétrons é heterogênea, diz-se que existe um pólo positivo e um pólo negativo. É por isso que se fala em “polaridade” química e momento dipolar.

Momento dipolo

O momento dipolar µ é definido pela seguinte equação:

µ = δ · d

Onde δ é a carga elétrica de cada polo, positivo (+ δ) ou negativo (–δ) ed é a distância entre eles.

O momento dipolar é geralmente expresso em débito, representado pelo símbolo D. Um coulomb · metro é igual a 2.998 · 10 29 D.

O valor do momento dipolar da ligação entre dois átomos diferentes está em relação à diferença de eletronegatividade dos átomos que formam a ligação.

Para uma molécula ser polar, não basta ter ligações polares em sua estrutura, mas também deve ter uma geometria assimétrica; de tal maneira, que impede que os momentos dipolo se anulem vetormente.

Assimetria na molécula de água

A molécula de água tem duas ligações OH. A geometria da molécula é angular, ou seja, na forma de um “V”; portanto, os momentos dipolares das ligações não se anulam, mas a soma deles é produzida apontando para o átomo de oxigênio.

O mapa de potencial eletrostático para H 2 O reflete isso.

Se a molécula angular HOH for observada, a seguinte pergunta pode surgir: ela é realmente assimétrica? Se for traçado um eixo imaginário que atravesse o átomo de oxigênio, a molécula será dividida em duas metades iguais: HO | OH.

Mas não é assim se o eixo imaginário for horizontal. Quando esse eixo agora divide a molécula de volta em duas metades, o átomo de oxigênio estará, por um lado, e os dois átomos de hidrogênio, por outro.

É por isso que a aparente simetria do H 2 O deixa de existir e, portanto, é considerada uma molécula assimétrica.

Moléculas polares

As moléculas polares devem atender a várias características, como:

-Distribuição de cargas elétricas na estrutura molecular é assimétrica.

-Eles geralmente são solúveis em água. Isso ocorre porque as moléculas polares podem interagir por forças dipolo-dipolo , onde a água é caracterizada por ter um grande momento dipolar.

Além disso, sua constante dielétrica é muito alta (78,5), o que permite manter as cargas elétricas separadas, aumentando sua solubilidade.

-Em geral, as moléculas polares têm altos pontos de ebulição e fusão.

Essas forças são constituídas pela interação dipolo-dipolo, pelas forças dispersivas de Londres e pela formação de pontes de hidrogênio.

-Por causa de sua carga elétrica, as moléculas polares podem conduzir eletricidade.

Exemplos

SO 2

Dióxido de enxofre (SO 2 ). O oxigênio tem uma eletronegatividade de 3,44, enquanto a eletronegatividade do enxofre é de 2,58. Portanto, o oxigênio é mais eletronegativo que o enxofre. Existem dois links S = O, com O tendo uma carga δ- e S tendo uma carga δ +.

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Sendo uma molécula angular com S no vértice, os dois momentos dipolares são orientados na mesma direção; e, portanto, eles se somam, tornando a molécula de SO 2 polar.

CHCl 3

Clorofórmio (HCCI 3 ). Há um link CH e três links C-Cl.

A eletronegatividade de C é 2,55 e a eletronegatividade de H é 2,2. Assim, o carbono é mais eletronegativo que o hidrogênio; e, portanto, o momento dipolar será orientado de H (δ +) a C (δ-): C δ- -H δ + .

No caso de ligações C-Cl, C tem uma eletronegatividade de 2,55, enquanto Cl tem uma eletronegatividade de 3,16. O vetor dipolo ou momento dipolar é orientado de C para Cl nas três ligações C δ + -Cl δ- .

Como existe uma região pobre de elétrons, ao redor do átomo de hidrogênio, e uma região rica em elétrons composta pelos três átomos de cloro, o CHCl 3 é considerado uma molécula polar.

Hf

O fluoreto de hidrogênio tem uma ligação HF única. A eletronegatividade de H é 2,22 e a eletronegatividade de F é 3,98. Portanto, o flúor termina com a mais alta densidade de elétrons, e a ligação entre os dois átomos é melhor descrita como: H δ + -F δ- .

NH 3

A amônia (NH 3 ) possui três ligações NH. A eletronegatividade de N é 3,06 e a eletronegatividade de H é 2,22. Nos três elos, a densidade eletrônica é orientada ao nitrogênio, sendo ainda maior devido à presença de um par de elétrons livres.

A molécula de NH 3 é tetraédrica, com o átomo de N ocupando o vértice. Os três momentos dipolo, correspondentes aos links do NH, são orientados na mesma direção. Neles, δ- está localizado em N e δ + em H. Assim, os elos são: N δ- -H δ + .

Esses momentos dipolares, a assimetria da molécula e o par livre de elétrons no nitrogênio fazem da amônia uma molécula altamente polar.

Macromoléculas com heteroátomos

Quando as moléculas são muito grandes, não é mais preciso classificá-las como apolares ou polares em si mesmas. Isso ocorre porque pode haver partes de sua estrutura com características apolares (hidrofóbicas) e polares (hidrofílicas).

Este tipo de composto é conhecido como anfifílico ou anfipático. Como a parte apolar pode ser considerada pobre em elétrons em relação à parte polar, existe uma polaridade presente na estrutura e os compostos anfifílicos são considerados compostos polares.

Geralmente, pode-se esperar que uma macromolécula com heteroátomos tenha momentos dipolares e, com ela, polaridade química.

Heteroátomos significa aqueles que são diferentes daqueles que compõem o esqueleto da estrutura. Por exemplo, o esqueleto de carbono é biologicamente o mais importante de todos, e o átomo com o qual o carbono se liga (além do hidrogênio) é chamado de heteroátomo.

Referências

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  5. Wikipedia (2019). Polaridade química Recuperado de: en.wikipedia.org
  6. Quimitube (2012). Ligação covalente: polaridade da ligação e polaridade molecular. Recuperado de: quimitube.com

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