Química Básica - Estrutura - Departamento de Química ...

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ionização e afinidade eletrônica elevadas. Sendo assim, seu poder de atrair elétrons seria muito grande. A escala de eletronegatividade de Mulliken se baseia na definição XM = (EI + AE) / 2 (27) onde EI é a energia de ionização do átomo do elemento e AE é a afinidade ao elétron. As duas escalas de eletronegatitidade mencionadas têm aproximadamente o mesmo sequenciamento. Avaliação da Polaridade das Ligações Utilizando o Conceito e a Tabela de Eletronegatividades Para avaliar a polaridade da ligação entre dois átomos A e B, basta calcular a diferença entre suas eletronegatividades (Δ = Xmaior – Xmenor) e concluir: i. Se Δ = 0, a ligação é apolar; ii. Se Δ ≠ 0, a ligação é polar; quanto o valor de Δ maior é o caráter polar da ligação. Por exemplo, podemos comparar a polaridade da ligação covalente nas moléculas de HF, HCl, HBr e HI com base no valor de Δ, ou seja: HF ⇒ Δ = 1,9 HCl ⇒ Δ = 0,9 HBr ⇒ Δ = 0,7 HI ⇒ Δ = 0,4 Como ΔHF > ΔHCl > ΔHBr > ΔHI, temos a ordem de polaridade das ligações: • decrescente: (mais polar) HF > HCl > HBr > HI (menos polar) • ou crescente: (menos polar) HI < HBr < HCl < HF (mais polar) A eletronegatividade é um parâmetro útil para avaliar quantitativamente o poder de atração do núcleo dos átomos sobre os elétrons de suas ligações. Porém, sua utilização se restringe a um par de átomos ligados (ou seja, a uma molécula diatômica), o que não permite avaliar a polaridade de uma molécula poliatômica como um todo. Isto é uma limitação importante, pois existem moléculas que, embora elas possuam ligações individualmente polares, a molécula como um todo é apolar (ex. a molécula de CCl4, tetracloreto de carbono). A restrição do uso da eletronegatividade para avaliar a polaridade de apenas uma ligação decorre do fato dela ser uma propriedade escalar e, como tal, não ser capaz de descrever a separação de cargas em moléculas contendo muitas ligações (moléculas poliatômicas). Para resolver esse problema podemos empregar o momento de dipolo elétrico, uma grandeza vetorial cujas características são descritas a seguir. 71
Momento de Dipolo Elétrico Um dipolo elétrico é constituído por duas cargas elétricas idênticas de sinais opostos inteiras +q e –q (ou parciais, +δ e - δ) separadas por uma distância d, conforme a Fig. 39 apresentada abaixo: Fig. 39 - Dipolo elétrico. (a) com cargas inteiras (b) com cargas parciais A configuração de cargas do dipolo elétrico é representada por um vetor, o momento de dipolo elétrico (μ ), que tem o sentido da carga negativa para a positiva. O módulo do vetor momento dipolar ( μ ou simplesmente μ) é dado pela Eq. 28 μ = q ⋅ d ou μ= δ ⋅ d (28) É comum medir os momentos de dipolo em debyes (D), unidade que não é SI, isto é, 1 D = q(C) x l(cm) / 3,33 x 10 -30 C m Como se pode observar, o módulo do momento dipolar é proporcional ao grau de separação (ou polarização) das cargas (elétrons e núcleos) em uma ligação química. Sendo assim, toda ligação polar tem um momento de dipolo elétrico permanente diferente de zero. Este momento dipolar resulta das cargas parciais dos átomos na molécula provocadas pelas diferenças das eletronegatividades. Logo, ele pode ser usado para avaliar a polaridade de uma ligação e de uma molécula poliatômica. A Tab. 11 fornece o momento dipolar elétrico para várias moléculas gasosas. Tab. 11 - Momento dipolar elétrico para algumas moléculas gasosas. A Fig. 40 ilustra a manifestação do momento dipolar de moléculas gasosas de HCl quando expostas a um campo elétrico externo. 72
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