Momento dipolar e geometria molecular

Uma molécula (neutra) será denominada polar se o centro de carga negativa não coincidir com o centro de carga positiva, esta situação define um dipolo e pode ser descrita como duas cargas iguais e opostas separadas uma da outra no espaço. Esta separação de cargas dá origem a um dipolo elétrico com sentido apontando do polo positivo ao negativo. Cada ligação química covalente polar presente na molécula irá contribuir para a polaridade da molécula.

Cálculo do Momento Dipolar

Simplificadamente, o vetor momento de dipolo elétrico (µ) pode ser representado por:

µ=Q d,

sendo µ dado, p.e., em debye (D), Q a carga, p.e., em coulomb e d a distância, p.e., em Å (10−8 cm). Quando a molécula apresentar valor de µ = 0, será considerada apolar e para valor de µ ≠ 0 será designada de polar. A unidade utilizada para expressar o momento de dipolo no Sistema Internacional é o coulomb-metro, Cm. Uma unidade ainda muito usada é o Debye, D = 3,33x10−30Cm.

Eletronegatividade

A polaridade de uma molécula depende da eletronegatividade dos átomos envolvidos. Eletronegatividade de um elemento é o poder de um átomo atrair elétrons de um outro átomo, envolvido em uma mesma ligação química.

Momento Dipolar e Geometria

A tabela abaixo é uma compilação de diversas fontes sobre dipolo elétrico e geometria moleculares. A tabela está em ordem crescente de dipolo elétrico µ (D).

Moléculas µ(D) Geometria Ângulo(0) Distâncias(Å)
1 O2, Cl2, N2, I2, Br2, H2 0,00 linear 180,0
2 CO2 0,00 linear 180,0 1,16
3 CS2 0,00 linear 180,0 1,55
4 Pl3 0,00 piramidal 102,0 2,43
5 BF3 0,00 trigonal plana 120,0 1,31
6 BCl3 0,00 trigonal plana 120,0
7 CH4 0,00 tetraédrica 109,5 1,09
8 CHCl=CHCl(trans) 0,00 trigonal plana
9 BeCl2 0,00 linear
10 BeBr2 0,00 linear
11 CCl4 0,00 tetraédrica
12 C2H2 0,00 linear 180,0 C=C 1,20/ C-H 1,06
13 SiH4 0,00 tetraédrica 1,48
14 Si2H6 0,00
15 SiF4 0,00 tetraédrica 1,54
16 SiCl4 0,00 tetraédrica
17 TiCl4 0,00 tetraédrica
18 SnCl4 0,00 tetraédrica
19 SnI4 0,00 tetraédrica 900 2,14/ 1200 2,02
20 PCl5 0,00 bipirâmide trigonal
21 CO 0,12 linear 180,0 1,13
22 SbH3 0,12 piramidal 91,7 1,70
23 NO 0,13 linear 180,0 1,15
24 As2O3 0,14 piramidal
25 N2O 0,17 linear 180,0 N-N 1,02/ N-O 1,19
26 AsH3 0,20 piramidal 91,8 1,52
27 NF3 0,24 piramidal 102,5 1,37
28 C2N2 0,30 linear C-C 1,4/ C-N 1,16
29 C2I2 0,33
30 C7H 8 0,36
31 NO2 0,40 angular 134,3 1,2
32 HI 0,42 linear 180,0
33 C3Cl6 0,45
34 ClI 0,50 linear 180,0
35 O3 0,50 angular 116,8 1,28
36 PH3 0,58 piramidal 93,5 1,42
37 NCl3 0,60 piramidal 107,1 1,76
38 PBr3 0,61 piramidal 101,0
39 COS 0,65 linear 180,0 O-C 1,16/ C-S 1,56
40 HBr 0,80 linear 180,0 1,41
41 ClF 0,88 linear 180,0 1,63
42 PCl3 0,90 piramidal 100,0 2,04
43 AsI3 0,96 piramidal
44 SbI3 0,99 piramidal
45 BrI 1,00 linear 180,0
46 H2S 1,00 angular 92,1 1,34
47 PF3 1,03 piramidal 96,3 1,56
48 HCl 1,08 linear 180,0 1,27
49 COCl2 1,17 trigonal plana 111,8 C-O 1,18/ C-Cl 1,74
50 SOCl2 1,40 piramidal 96,5/107,4 S-O 1,43/ S-Cl 2,07
51 SbCl3 1,44 piramidal
52 NH3 1,48 piramidal 107,8 1,01
53 AsBr3 1,63 piramidal
54 SO<su>2 1,65 angular 119,0 1,43
55 C2H5OH 1,69
56 CH3OH 1,70
57 BH3 1,73 trigonal plana
58 N2H4 1,84 piramidal no N
59 H2O 1,85 angular 104,5 0,96
60 CHCl=CHCl(cis) 1,90 trigonal plana
61 CH3Cl 1,90 tetraédrica
62 HF 1,92 linear 180,0 0,92
63 AsCl3 2,09 piramidal
64 H2O2 2,10
65 H2CO 2,33 trigonal plana 118,0/121,0
66 AlI3 2,50
67 AsF3 2,65
68 SbBr3 2,87 piramidal
69 HCN 2,98 linear 180,0
70 N2H2O2 3,75
71 SbCl3 3,77 piramidal
72 TlF 4,23 ortorrômbica
73 TiCl 4,44
74 AgClO4 4,70
75 AlBr3 4,89 trigonal plana

Ver também

Bibliografia