Geometria molecular, polaridade das ligações e moléculas

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Geometria molecular

Geometria molecular é a maneira como os os núcleos dos átomos que constituem a molécula se acham posicionados uns em relação aos outros.
Abaixo estão representadas as geometrias moleculares mais importantes:


Observação: nas moléculas Lineares, Trigonais Planas e Tetraédricas não sobram elétrons no átomo central; nas Angulares e Piramidais sobram elétrons no átomo central.

HCl – linear

CO₂ – linear

SO₂ – angular

H₂O – angular

CH₂O – trigonal plana

NH₃ – piramidal

CH₄ – tetraédrica

Teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (TRPECV)

Para determinar a geometria de uma molécula, a TRPECV propõe uma sequência de passos:

Polaridade de ligações

Os átomos dos diversos elementos químicos apresentam diferentes tendências para atrais elétrons.
Denomina-se eletronegatividade a tendência que o átomo de um determinado elemento apresenta para atrair elétrons, num contexto em que se acha ligado a outro(s) átomo(s)^[1]. Ordem de eletronegatividade:

𝐹 > 𝑂 > 𝑁 > 𝐶𝑙 > 𝐵𝑟 > 𝐼 > 𝑆 > 𝐶 > 𝑃 > 𝐻 > 𝐵

Ligações polares e apolares

Tome por exemplo a molécula de HF. O par de elétrons compartilhado não é atraído igualmente por ambos os átomos, isso pois o flúor é mais eletronegativo que o hidrogênio. Embora o par de elétrons esteja sendo compartilhado, ele se encontra mais deslocado no sentido do flúor. Dizemos que no flúor aparece uma carga parcial negativa (δ–) e no hidrogênio uma carga parcial positiva (δ+). A ligação entre H e F é chamada de ligação covalente polar. 

Considere, agora, o caso da molécula de H₂. Como ambos os átomos presentes nela possuem a mesma eletronegatividade, não há polarização da ligação e dizemos que se trata de uma ligação covalente apolar.

Polaridade de moléculas

Podemos representar a polarização de uma ligação covalente por um vetor momento de dipolo ou momento diplomar (). O vetor  tem a direção da reta que passa pelo núcleo dos átomos que fazem parte da ligação considerada e é orientado no sentidos do pólo polo positivo para o negativo. 

As ligações apolares possuem vetor momento de dipolo nulo (=0). 

No caso da análise de moléculas com mais de dois átomos, deve-se somar todos os vetores das ligações existentes e concluir se o vetor resultante (_R) é nulo ou não. Se for nulo a molécula é apolar, caso contrário, é polar.