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10.º ano A · Física e Química A
Geometria molecular, polaridade e energia de ligação · Polaridade das moléculas

Ligações polares e apolares

Quando deitas sal em água, o sal desaparece num instante, e o azeite fica à superfície, sem se misturar. Parte da explicação está na forma como os eletrões são partilhados nas ligações. Será que numa ligação covalente os dois átomos partilham sempre o par de eletrões de forma igual? Vais ver que não, e que um número chega para o saber.

Eletronegatividade

Numa ligação covalente, dois átomos partilham um par de eletrões. Mas cada átomo «puxa» esse par com uma força diferente.

Quanto maior for o valor, mais o átomo atrai os eletrões da ligação. Na tabela periódica, a eletronegatividade tende a aumentar ao longo de um período (para a direita) e a diminuir ao longo de um grupo (para baixo). O flúor é o elemento mais eletronegativo.

Elemento H B C N O Cl F
Eletronegatividade (Pauling) 2,20 2,04 2,55 3,04 3,44 3,16 3,98

Nos exercícios, estes valores são sempre dados: não precisas de os decorar, só de os saber usar.

Ligação covalente apolar e polar

Compara dois casos.

Nuvem eletrónica partilhada por igual em H−H e deslocada para o cloro em H−Cl, com cargas parciais δ+ e δ−. H H Apolar: partilha igual H Cl δ+ δ− Polar: par deslocado

Na ligação H−H os dois átomos são iguais, por isso o par de eletrões fica a meio. É uma ligação covalente apolar. Na ligação H−Cl o cloro é mais eletronegativo, o par fica mais perto dele e a ligação é covalente polar.

O átomo mais eletronegativo fica com uma carga parcial negativa ($\delta-$) e o outro com uma carga parcial positiva ($\delta+$). São cargas parciais: os eletrões não passaram de um átomo para o outro, só estão mais deslocados.

Quanto maior a diferença, maior o deslocamento do par e mais polar a ligação. Se a diferença for muito grande (metal com não-metal), a ligação passa a ser iónica; é um contínuo, não uma fronteira rígida.

(Resposta do «a tua vez»: $\Delta\chi = 0{,}89$, ligação polar, e o oxigénio fica com $\delta-$.)

Pratica★★☆Por começar
A eletronegatividade mede a tendência relativa de um átomo para atrair o par eletrónico da ligação. A tabela apresenta os valores de eletronegatividade (escala de…

A eletronegatividade mede a tendência relativa de um átomo para atrair o par eletrónico da ligação. A tabela apresenta os valores de eletronegatividade (escala de Pauling) de alguns elementos.

Elemento H C N O F Cl B
Eletronegatividade 2,20 2,55 3,04 3,44 3,98 3,16 2,04
  1. a) Calcula a diferença de eletronegatividade para cada uma das ligações seguintes: H−H, C−H, N−H, O−H, C−O e B−F.
  2. b) Classifica cada uma dessas ligações como covalente apolar ou covalente polar, explicando o critério que usaste.
  3. c) Nas ligações que classificaste como polares, indica sobre que átomo fica a carga parcial negativa, $\delta^-$. Justifica.
Resolver

Comparar polaridades

Para ordenar ligações, ordena as diferenças de eletronegatividade: a maior diferença corresponde à ligação mais polar.

Escala de polaridade crescente das ligações do hidrogénio: C−H, N−H, O−H e F−H. C−H0,35 N−H0,84 O−H1,24 F−H1,78 Δχ e polaridade crescentes →

Quando o hidrogénio está ligado a um átomo mais eletronegativo, fica com $\delta+$. Essa carga parcial é tanto maior quanto mais polar for a ligação. Por isso, nos compostos de hidrogénio acima, o hidrogénio do HF tem a maior carga parcial positiva.

A ligação C−H, com $\Delta\chi = 0{,}35$, tem uma diferença pequena. Nos hidrocarbonetos costuma ser tratada como praticamente apolar, mas, em rigor, é ligeiramente polar.

Pratica★★☆Por começar
Considera as ligações C−H, N−H, O−H e F−H e os valores de eletronegatividade: H = 2,20; C = 2,55; N = 3,04; O = 3,44; F = 3,98. a) Ordena as quatro ligações por ordem…

Considera as ligações C−H, N−H, O−H e F−H e os valores de eletronegatividade: H = 2,20; C = 2,55; N = 3,04; O = 3,44; F = 3,98.

  1. a) Ordena as quatro ligações por ordem crescente de polaridade. Justifica.
  2. b) Indica em qual das moléculas CH₄, NH₃, H₂O ou HF o hidrogénio apresenta a maior carga parcial positiva. Justifica.
  3. c) Nos hidrocarbonetos, como o metano, a ligação C−H é muitas vezes tratada como praticamente apolar. Comenta esta afirmação à luz da respetiva diferença de eletronegatividade.
Resolver

Em resumo

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