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Química Geral

Polaridade das moléculas

Carolina Batista Professora de Química

De acordo com a polaridade, as moléculas são classificadas em polares e apolares.

Ao submeter uma molécula a um campo elétrico (polos positivo e negativo) e ocorrer uma atração devido as cargas, essa molécula é considerada polar. Quando não há orientação em direção ao campo elétrico, trata-se de uma molécula apolar.

Outra maneira de identificar a polaridade é através da soma dos vetores de cada ligação polar da molécula, pois em uma molécula apolar, o momento dipolar resultante () é igual a zero. Quando é diferente de zero, a molécula é polar.

De maneira geral, dois fatores influenciam a polaridade das moléculas: a eletronegatividade dos átomos e a geometria molecular.

Eletronegatividade dos átomos

A capacidade de um átomo atrair para si os elétrons compartilhados com outro átomo em uma ligação covalente é chamada de eletronegatividade.

Veja o que acontece na formação do cloreto de hidrogênio:

Formação de ligação no cloreto de hidrogênio

De acordo com valores de eletronegatividade atribuídos ao hidrogênio e cloro, esses são, respectivamente, 2,20 e 3,16. O cloro apresenta maior eletronegatividade e, por isso, atrai o par de elétrons da ligação para si, provocando um desequilíbrio de cargas.

A molécula HCl é polar porque se forma um polo negativo no cloro devido ao acúmulo de carga negativa e, consequentemente, o lado do hidrogênio tende a ficar com carga positiva acumulada, formando um polo positivo.

O mesmo ocorre com o HF, HI e HBr, que são moléculas diatômicas, cujo os átomos possuem eletronegatividades diferentes. VEJA TAMBÉM: Eletronegatividade

Moléculas apolares

Quando uma molécula é formada por apenas um tipo de elemento químico, não há diferença de eletronegatividade, sendo assim, não se formam polos e a molécula é classificada como apolar, independente de sua geometria.

Exemplos:

Moléculas apolares	Estrutura
Hidrogênio, H2
Nitrogênio, N2
Fósforo, P4
Enxofre, S8

Uma exceção a essa regra é a molécula de ozônio, O3.

Ressonância na molécula de ozônio

Embora seja formada apenas por átomos de oxigênio, sua geometria angular apresenta pequena polaridade devido a ressonância entre os pares de elétrons emparelhados e livres na molécula.

VEJA TAMBÉM: Molécula

Geometria molecular

As ligações covalentes polares são formadas pelo compartilhamento desigual de elétrons entre os átomos ligantes.

Entretanto, não só a presença desse tipo de ligação faz com que uma molécula seja polar. É necessário levar em consideração a maneira como os átomos se organizam para formar a estrutura.

Quando há diferença de eletronegatividade entre os átomos, a geometria determina se a molécula é polar ou apolar.

Molécula	Estrutura	Geometria	Polaridade
Dióxido de carbono, CO2		Linear	Apolar
Água, H2O		Angular	Polar

O dióxido de carbono é apolar devido a geometria linear que faz com que o momento dipolar resultante da molécula seja igual a zero. Em contrapartida, a água com sua geometria angular faz com que a molécula seja polar devido o vetor do momento dipolar ser diferente de zero.

VEJA TAMBÉM: Geometria Molecular

Momento dipolar

Os polos de uma molécula referem-se a carga parcial, representada por , visto que os elétrons são compartilhados e não transferidos de um átomo para outro.

A polaridade de uma molécula com mais de dois átomos é determinada pelo vetor momento dipolar resultante (), em que são somados os vetores de cada ligação polar da molécula. Quando o resultado é nulo, a molécula é apolar e, caso contrário, polar.

Exemplo 1: Molécula de dióxido de carbono, CO2.

Elemento	Eletronegatividade
Carbono	2,55
Oxigênio	3,44

O CO2 tem duas ligações polares, pois o oxigênio é mais eletronegativo que o carbono.

Como a molécula é linear, a atração eletrônica do oxigênio “da esquerda” é contrabalançada pela atração do oxigênio “da direita” e, como resultado, temos uma molécula apolar.

Em outras palavras, o momento dipolar resultante é nulo, pois os vetores possuem:

• mesma intensidade (ligações iguais).
• mesma direção.
• sentidos contrários.

Exemplo 2: Molécula de água, H2O.

Elemento	Eletronegatividade
Hidrogênio	2,20
Oxigênio	3,44

A água tem duas ligações polares, pois o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio.

Na geometria angular da água, o lado dos hidrogênios é eletropositivo e o oxigênio eletronegativo.

Como os vetores não se cancelam, o vetor resultante é diferente de zero, caracterizando uma molécula polar.

VEJA TAMBÉM: Vetores: soma, subtração e decomposição

Exercício com gabarito comentado

1. (Unesp) O efeito estufa resulta principalmente da absorção da radiação infravermelha, proveniente da radiação solar, por moléculas presentes na atmosfera terrestre. A energia absorvida é armazenada na forma de energia de vibração das moléculas. Uma das condições para que uma molécula seja capaz de absorver radiação infravermelha é que ela seja polar. Com base apenas nesse critério, entre as moléculas O2, N2 e H2O, geralmente presentes na atmosfera terrestre, contribuem para o efeito estufa:

a) O2, apenas. b) H2O, apenas. c) O2 e N2, apenas. d) H2O e N2, apenas. e) N2, apenas.

Ver Resposta

Alternativa correta: b) H2O, apenas.

a) ERRADA. A molécula de oxigênio não é polar, pois é formada apenas por um elemento químico e consequentemente não há diferença de eletronegatividade.

b) CORRETA. A água é uma molécula, unida por ligação covalente, que contém dois átomos de hidrogênio (polos positivos) e um átomo de oxigênio (polo negativo).

A geometria angular da água faz com que o lado dos hidrogênios seja o mais eletropositivo e o lado do oxigênio seja o mais eletronegativo, tornando a molécula um dipolo elétrico permanente.

c) ERRADA. Não há diferença de eletronegatividade nas moléculas de oxigênio e nitrogênio, sendo assim, não há polaridade.

d) ERRADA. Apenas a água apresenta polaridade.

e) ERRADA. A molécula de nitrogênio é formada apenas por um elemento químico. Como não há diferença de eletronegatividade, não se formam polos.

VEJA TAMBÉM: Ligação Covalente 2. (Ufes) A molécula do OF2 é polar, e a molécula do BeF2 é não polar. Isto se deve à (ao):

a) diferença de eletronegatividade entre os átomos nas respectivas moléculas. b) geometria molecular. c) tamanho dos átomos ligados ao flúor. d) grande reatividade do oxigênio em relação ao flúor. e) fato de o oxigênio e o flúor serem gases.

Ver Resposta

Alternativa correta: b) geometria molecular.

a) ERRADA. Quando há diferença de eletronegatividade nas moléculas, o que determina a polaridade é a geometria.

b) CORRETA. Como o difluoreto de oxigênio possui pares de elétrons desemparelhados, forma-se uma estrutura angular e o momento dipolar resultante é diferente de zero, caracterizando-o como uma molécula polar.

No difluoreto de berílio, o átomo central não possui elétrons desemparelhados e com isso, sua geometria é linear, fazendo com que o momento dipolar seja igual a zero e a molécula apolar.

c) ERRADA. O tamanho dos átomos influencia a estrutura espacial da molécula.

d) ERRADA. A reatividade está relacionada com a capacidade de formar ligações.

e) ERRADA. Na verdade, é a polaridade da molécula que influencia muitas propriedades, inclusive o ponto de ebulição (passagem para o estado gasoso).

VEJA TAMBÉM: Elétron 3. (UFSC) Considere a tabela a seguir e selecione a(s) proposição(ões) que relaciona(m) corretamente a geometria e a polaridade das substâncias citadas:

Fórmula	CO2	H2O	NH3	CCl4
Momento dipolar resultante,

	Substância	Geometria	Polaridade
01	H2O	angular	polar
02	CO2	linear	apolar
04	CCl4	trigonal	polar
08	NH3	piramidal	polar
16	CCl4	tetraédrica	apolar

Ver Resposta

Alternativas corretas: 01, 02, 08 e 16.

01. CORRETA. A água é uma molécula formada por três átomos.

Como o átomo central, oxigênio, possui um par de elétrons desemparelhado isso faz com que haja a formação de uma nuvem eletrônica e a molécula se torne angular, para melhor dispor os átomos.

Já que o momento dipolar é diferente de zero, a molécula é polar.

02. CORRETA. O dióxido de carbono é uma molécula com três átomos. Como o átomo central não possui par de elétrons desemparelhados disponíveis, sua geometria é linear.

Já que o momento dipolar é igual a zero, a molécula é apolar.

04. ERRADA. Uma geometria trigonal é formada em uma molécula composta por quatro átomos. Isso não representa o CCl4, já que ele possui cinco átomos.

Um exemplo de molécula com geometria trigonal é o SO3, em que os ângulos de ligação são 120º.

08. CORRETA. A amônia é uma molécula formada por quatro átomos. Como o átomo central possui elétrons desemparelhados disponíveis, forma-se uma geometria piramidal.

Já que o momento dipolar é diferente de zero, a molécula é polar.

16. CORRETA. O tetracloreto de carbono é uma molécula formada por cinco átomos. Sendo assim, forma-se uma geometria tetraédrica, pois os ângulos formados permitem a maior distância entre os quatro eixos que partem de um mesmo ponto.

Já que o momento dipolar é igual a zero, a molécula é apolar.

VEJA TAMBÉM: Fórmula Molecular

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Carolina Batista Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).

Veja também

• Questões de Química no Enem
• Forças intermoleculares
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• Exercícios sobre Química Orgânica com gabarito
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• Ligações Químicas