A questão da polaridade das moléculas apresenta uma grande importância na Química, já que essa característica está diretamente relacionada com a solubilidade das substâncias, isto é:
⇒ Substância polar dissolve substância polar;
⇒ Substância apolar dissolve substância apolar.
Assim sendo, para saber se determinada substância dissolverá outra, é importantíssimo avaliar a polaridade das suas moléculas. De uma forma geral, as moléculas podem ser polares ou apolares.
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Molécula polar: aquela que apresenta em sua estrutura um polo negativo e um polo positivo;
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Molécula apolar: aquela que não apresenta na sua estrutura polos.
Neste artigo, vamos dar ênfase em como determinar se uma molécula é apolar. É importante que você estude o artigo Moléculas Polares (basta acessar o link) para complementar seu estudo. A determinação das moléculas apolares está pautada em algumas regras importantes. São elas:
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Moléculas diatômicas
Moléculas diatômicas são aquelas que apresentam apenas dois átomos. A molécula será apolar apenas se os dois átomos presentes em sua constituição forem iguais, ou seja, pertencentes ao mesmo elemento químico. Exemplos: H2, Cl2, F2, Br2, O2, N2 etc.
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Moléculas com mais de dois átomos
Em moléculas que apresentam mais de dois átomos, é necessário avaliar a quantidade de nuvens eletrônicas presentes ao redor do átomo central e comparar com o número de átomos iguais ligados a ele. Um nuvem é um par de elétrons que não está participando da ligação ou qualquer ligação existente entre dois átomos. Se o número de nuvens eletrônicas ao redor do átomo central for igual ao número de átomos iguais ligados a ele, a molécula será considerada apolar. Veja alguns exemplos:
1º Exemplo: CO2
Nessa molécula, o átomo central é o carbono (pertencente à família IVA), pois ele realiza o maior número de ligações. Esse elemento apresenta quatro elétrons na camada de valência e realiza quatro ligações. Cada átomo de oxigênio (pertencente à família VIA) realiza duas ligações duplas porque necessita de mais dois elétrons para atingir o octeto.
Como os quatro elétrons do carbono estão sendo utilizados nas duas duplas ligações, não existem elétrons livres (fora da ligação) no átomo central. Há apenas duas nuvens eletrônicas ao redor do átomo central e dois átomos iguais ligados a ele. Por essa razão, a molécula em questão é apolar.
2º Exemplo: BF3
Nessa molécula, o átomo central é o boro, que está na família IIIA, pois ele realiza o maior número de ligações. Esse elemento apresenta três elétrons na camada de valência e realiza três ligações. Cada átomo de flúor (pertence à família VIIA) realiza uma ligação simples porque necessita de mais um elétron para atingir o octeto.
Como os três elétrons do boro estão sendo utilizados nas três ligações simples, não existem elétrons livres (fora da ligação) no átomo central. Há apenas três nuvens eletrônicas ao redor do átomo central e três átomos iguais ligados a ele, o que torna a molécula em questão apolar.
3º Exemplo: CH4
O átomo central é o carbono, que está na família IVA e, portanto, apresenta quatro elétrons na camada de valência e realiza quatro ligações. Cada átomo de hidrogênio (família IA) realiza uma ligação simples, pois necessita apenas de mais um elétron para atingir o octeto (igual ao hélio).
Com os quatro elétrons do carbono estão sendo utilizados nas quatro ligações simples, não existem elétrons livres (fora da ligação) no átomo central. Há apenas quatro nuvens eletrônicas ao redor do átomo central e quatro átomos iguais ligados a ele, o que torna a molécula em questão apolar.
4º Exemplo: SO3
Todos os átomos da molécula pertencem à família VIA, possuem seis elétrons na camada de valência e necessitam de mais dois elétrons para atingir o octeto. O enxofre será o átomo central porque é o elemento em menor quantidade e é o menos eletronegativo. Assim, ocorre uma ligação dupla entre o enxofre e um oxigênio e outras duas ligações dativas entre o enxofre e os outros átomos de oxigênio. Em cada uma das dativas, o enxofre utiliza dois elétrons de sua camada de valência.
Analisando o arranjo estrutural, temos que o átomo central apresenta três nuvens eletrônicas e três átomos iguais ligados a ele. Por essa razão, a molécula é apolar.
