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Exercícios sobre momento dipolar resultante

Exercícios de Química

Estes exercícios sobre momento dipolar resultante exploram a identificação do momento dipolar, a polaridade e a geometria molecular de compostos. Publicado por: Diogo Lopes Dias
questão 1

Dadas as substâncias abaixo, marque a alternativa que apresenta as moléculas cujo momento dipolar resultante é igual à zero.

a)H2O e NH3

b) HCl e CH4

c) CO2 e CCl4

d) O2 e CHCl3

e) CO2 e H2O

questão 2

Sabe-se que uma substância pode ser solúvel em outra, principalmente quando suas moléculas apresentam polaridade semelhante, ou seja, polar com polar ou apolar com apolar (semelhante dissolve semelhante). Assim, a partir dessa informação, qual das moléculas abaixo poderia ser dissolvida com maior facilidade em água?

a) CO2

b) CH4

c) I2

d) HCl

e) Cl2

questão 3

(UFRGS RS) O momento dipolar é a medida quantitativa da polaridade de uma ligação. Em moléculas apolares, a resultante dos momentos dipolares referentes a todas as ligações apresenta valor igual a zero. Entre as substâncias covalentes abaixo,

I. CH4

II. CS2

III. HBr

IV. N2

Quais as que apresentam a resultante do momento dipolar igual a zero?

a) apenas I e II

b) apenas II e III

c) apenas I, II e III

d) apenas I, II e IV

e) I, II, III e IV

questão 4

(UESPI) Em relação aos compostos apresentados a seguir, quais não apresentam momento dipolar permanente, e são, portanto, moléculas apolares? Dados de número atômico: H = 1; Be = 4; B = 5; C = 6; N = 7; O = 8; F = 9; H = 1;Cl = 17.

1) H2O

2) NH3

3) CO2

4) BF3

5) BeCl2

Estão corretas apenas:

a) 1 e 2

b) 3 e 5

c) 1, 2 e 3

d) 2, 3 e 4

e) 3, 4 e 5

respostas
Questão 1

Letra c). A resposta é a letra c porque para ter momento dipolar resultante igual a zero, a molécula deve apresentar apenas dois átomos iguais (como no caso do O2, pois apresentam a mesma eletronegatividade) ou a anulação de todos os vetores. Abaixo temos a explicação de cada molécula:

A molécula de água apresenta geometria angular e dois vetores diagonais em direção ao oxigênio, por ele ser mais eletronegativo. Esses vetores diagonais devem ser obrigatoriamente decompostos (de acordo com a regra do paralelogramo), o que faz surgir o vetor resultante na vertical. Como a molécula apresenta apenas um vetor, o vetor momento dipolar resultante não pode ser igual a zero.

Vetores na estrutura da água
Vetores na estrutura da água

A molécula do metano (CH4) apresenta geometria tetraédrica e quatro vetores (sendo dois horizontais e dois verticais) em direção ao carbono, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores verticais são somados por apresentar mesmo sentido, o que ocorre com os vetores horizontais. Porém, os vetores diagonais anulam os dois verticais por apresentarem direções diferentes. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero.

Vetores na estrutura do metano
Vetores na estrutura do metano

A molécula do gás carbônico (CO2) apresenta geometria linear e dois vetores horizontais em direção aos átomos de oxigênio, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores são anulados por apresentar sentidos diferentes. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero.

Vetores na estrutura do gás carbônico
Vetores na estrutura do gás carbônico

A molécula do triclorometano (CHCl3) apresenta geometria tetraédrica e quatro vetores (sendo dois horizontais e dois verticais), sendo três em direção ao cloro, por ele ser mais eletronegativo que o carbono, e um em direção ao carbono, por ele ser mais eletronegativo que o hidrogênio. Os dois vetores verticais são anulados por apresentar sentidos diferentes, enquanto que os vetores horizontais são somados por apresentarem o mesmo sentido. Como a molécula apresenta apenas um vetor, o vetor momento dipolar resultante não é igual a zero.

Vetores na estrutura do Triclorometano
Vetores na estrutura do Triclorometano

A molécula do tetraclorometano apresenta geometria tetraédrica e quatro vetores (sendo dois horizontais e dois verticais) em direção aos átomos de cloro, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores verticais são anulados por apresentar sentidos diferentes, o que ocorre com os vetores horizontais. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero.

Vetores na estrutura do tetraclorometano
Vetores na estrutura do tetraclorometano

A molécula de amônia (NH3) apresenta geometria piramidal e três vetores (sendo dois diagonais e um vertical) em direção ao nitrogênio, por ele ser mais eletronegativo. Esses vetores diagonais devem ser obrigatoriamente decompostos (de acordo com a regra do paralelogramo), o que faz surgir um outro vetor resultante na vertical, que será somado com aquele já existente. Como a molécula apresenta apenas um vetor, o vetor momento dipolar resultante não pode ser igual a zero.

Vetores na estrutura da amônia
Vetores na estrutura da amônia

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Questão 2

Letra d). A molécula de água apresenta geometria angular e dois vetores diagonais em direção ao oxigênio, por ele ser mais eletronegativo. Esses vetores diagonais devem ser obrigatoriamente decompostos (de acordo com a regra do paralelogramo), o que faz surgir o vetor resultante na vertical. Como a molécula apresenta apenas um vetor, o vetor momento dipolar resultante é diferente de zero, sendo a água uma substância com moléculas polares.

Vetores na estrutura da água
Vetores na estrutura da água

Na letra d temos uma molécula diatômica contendo átomos de elementos diferentes, ou seja, de diferentes eletronegatividades. Por isso, nela temos um vetor momento dipolar em direção ao cloro (que é mais eletronegativo). Como há apenas um vetor, o vetor momento dipolar dela é diferente de zero e por isso trata-se de uma molécula polar.

As outras alternativas estão incorretas porque:

a- A molécula do gás carbônico (CO2) apresenta geometria linear e dois vetores horizontais em direção aos átomos de oxigênio, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores são anulados por apresentar sentidos diferentes. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do gás carbônico
Vetores na estrutura do gás carbônico

b- A molécula do metano apresenta geometria tetraédrica e quatro vetores (sendo dois horizontais e dois verticais) em direção aos átomos de cloro, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores verticais são anulados por apresentar sentidos diferentes, o que ocorre com os vetores horizontais. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do metano
Vetores na estrutura do metano

c/e- apresentam moléculas apolares, ou seja, com momento dipolar resultante de zero por apresentarem moléculas formadas por apenas átomos de um mesmo elemento químico.

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Questão 3

Letra d). Abaixo temos a discriminação do porque apenas as moléculas I, II e IV apresentarem momento dipolar resultante igual a 0.

I- A molécula do metano (CH4) apresenta geometria tetraédrica e quatro vetores (sendo dois horizontais e dois verticais) em direção aos átomos de cloro, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores verticais são anulados por apresentar sentidos diferentes, o que ocorre com os vetores horizontais. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do metano
Vetores na estrutura do metano

II- A molécula do dissulfeto de carbono (CS2) apresenta geometria linear e dois vetores horizontais em direção aos átomos de enxofre, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores são anulados por apresentar sentidos diferentes. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do dissulfeto de carbono
Vetores na estrutura do dissulfeto de carbono

III- a molécula apresenta dois átomos que pertencem a elementos diferentes, consequentemente possuem eletronegatividades diferentes. Logo, a molécula apresenta momento dipolar diferente, sendo polar.

IV- apresenta molécula apolar, ou seja, com momento dipolar resultante de zero por apresentar molécula formada por apenas dois átomos de um mesmo elemento químico (consequentemente com eletronegatividade diferente).

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Questão 4

Letra e). Apresentar momento dipolar permanente significa que a molécula apresenta polos, ou seja, é polar. Para isso a molécula deve apresentar momento dipolar diferente de zero. Abaixo temos a explicação da polaridade de cada uma das moléculas presentes no exercício.

1) A molécula de água apresenta geometria angular e dois vetores diagonais em direção ao oxigênio, por ele ser mais eletronegativo. Esses vetores diagonais devem ser obrigatoriamente decompostos (de acordo com a regra do paralelogramo), o que faz surgir o vetor resultante na vertical. Como a molécula apresenta apenas um vetor, o vetor momento dipolar resultante é diferente de zero, sendo a água uma substância com moléculas polares.

Vetores na estrutura da água
Vetores na estrutura da água

Na letra d temos uma molécula diatômica contendo átomos de elementos diferentes, ou seja, de diferentes eletronegatividades. Por isso, nela temos um vetor momento dipolar em direção ao cloro (que é mais eletronegativo). Como há apenas um vetor, o vetor momento dipolar dela é diferente de zero e por isso trata-se de uma molécula polar.

2) A molécula de amônia (NH3) apresenta geometria piramidal e três vetores (sendo dois diagonais e um vertical) em direção ao nitrogênio, por ele ser mais eletronegativo. Esses vetores diagonais devem ser obrigatoriamente decompostos (de acordo com a regra do paralelogramo), o que faz surgir um outro vetor resultante na vertical, que será somado com aquele já existente. Como a molécula apresenta apenas um vetor, o vetor momento dipolar resultante não pode ser igual a zero.

Vetores na estrutura da amônia
Vetores na estrutura da amônia

3) A molécula do gás carbônico (CO2) apresenta geometria linear e dois vetores horizontais em direção aos átomos de oxigênio, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores são anulados por apresentar sentidos diferentes. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do gás carbônico
Vetores na estrutura do gás carbônico

4) A molécula do trifluoreto de boro apresenta geometria trigonal e três vetores (sendo dois diagonais para baixo e um vertical para cima) em direção ao flúor, por ele ser mais eletronegativo. Esses vetores diagonais devem ser obrigatoriamente decompostos (de acordo com a regra do paralelogramo), o que faz surgir um outro vetor resultante na vertical para baixo, anulando o vertical para cima. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do trifluoreto de boro
Vetores na estrutura do trifluoreto de boro

5) A molécula do dicloreto de berílio (BeCl2) apresenta geometria linear e dois vetores horizontais em direção aos átomos de cloro, por ele ser mais eletronegativo. Os dois vetores são anulados por apresentar sentidos diferentes. Como a molécula não apresenta vetor, o vetor momento dipolar resultante é igual a zero, ou seja, é apolar.

Vetores na estrutura do dicloreto de berílio
Vetores na estrutura do dicloreto de berílio

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