Geometria Molecular e Polaridade – NO₂

por magnusmanrik Seg 23 Mar 2020, 13:44

Saudações Guerreiros! Alguém poderia me ajudar a entender por que o NO₂ é angular e polar, isso pelo menos de acordo com essa questão:

UFRGS – O quadro a seguir apresenta a estrutura geométrica e a polaridade de várias moléculas, segundo o Teoria da repulsão dos pares de elétrons de valência. Assinale a alternativa em que a relação proposta está incorreta. (vide tabela)

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ Sem_tz31

Bem, o gabarito é letra "e". Logo ela é única opção que está incorreta, os demais estão certo por conseguinte.

por **Emanuel Dias** Seg 23 Mar 2020, 14:16

Bom, são duas opções, linear ou angular. Só pelo fato de terem 17 elétrons de valência da para deduzir que não será linear, mas vamos passo por passo

Primeiro tens que fazer a estrutura de Lewis,

nitrogênio é menos eletronegativo, será o átomo central, além de manter uma certa simetria desse modo:

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ 136

O composto possui 5+12=17 elétrons de valência, primeiro fazendo as ligações:

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ 221

Ainda restam 13 elétrons que completarão os orbitais:

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ 314

oxigênios com todos os orbitais emparelhados, mas ainda resta um elétron para ser distribuído, ele vai para o nitrogênio (não há razão energética para ir para qualquer um dos O, além de quebrar simetria qualquer novo elétron iria para uma nova camada, o que exige "muita" energia), logo acrescentamos o último elétron que falta ao nitrogênio.

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ 413

Esse composto é mais estável se formar uma dupla com um oxigênio. Isso É deduzido pelas cargas formais.

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ Scree271

Pois bem, pelo VSEPR, e pela teoria dos orbitais, sabemos que cada par é um orbital, assim como o elétron isolado é um orbital desemparelhado, e pelo VSEPR, os orbitais tendem a se afastar o máximo possível, inclusive sabe-se que o orbital do elétron isolado tem uma repulsão ainda mais forte que os elétrons isolados. Circulei em vermelho o que são orbitais (lembre-se que ligações duplas contam como um único orbital híbrido com ligação pi).

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ Scree272

Essa estrutura tende a ficar o mais afastado possível, o melhor que podem fazer é um a trigonal planar, o orbital é um vértice e os dois oxigênios os outros dois vértices, tudo indica um ângulo de 120º (na prÁtica é um pouco diferente disso pois a repulsão por parte do par isolado é um pouco maior).

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ 610

Como estamos interessados na estética da molécula, e não dos orbitais, podemos ignorar o par isolado, e veríamos algo assim, ignorando a ressonância:

Geometria Molecular e Polaridade – NO₂ Scree273

por **Emanuel Dias** Seg 23 Mar 2020, 14:19

Ah, por ser angular obviamente o vetor do orbital desemparelhado não anula o vetor dos dois oxigênios, resulta em polaridadel.

por magnusmanrik Seg 23 Mar 2020, 14:31

Velho, muito obrigado. Muito obrigado mesmo. Nem sei o que seria sem esse fórum.

por **Emanuel Dias** Seg 23 Mar 2020, 14:35

magnusmanrik escreveu:Velho, muito obrigado. Muito obrigado mesmo. Nem sei o que seria sem esse fórum.

Eu também não, comecei no fórum com dúvidas em frações para um exercício escolar sem saber o que fazer da vida e conheci os exercícios do ITA que mudou totalmente minha perspectiva, tudo graças ao fórum cheers