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Moléculas Polares

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Moléculas Polares. Polaridade Molecular. A distribuição da densidade eletrônica (ou cargas !) em uma molécula é responsável pela reatividade da mesma. Exemplo:. HOCl. Espera-se que o íon H + se ligue ao átomo mais negativamente carregado !!. H + + [OCl] -. ??. HClO. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Moléculas Polares

Moléculas Polares

Page 2: Moléculas Polares

Polaridade MolecularA distribuição da densidade eletrônica (ou cargas !) em uma molécula é responsável pela reatividade da mesma.

H+ + [OCl]-HOCl

HClO??

Espera-se que o íon H+ se ligue ao átomo mais negativamente carregado !!

Exemplo:

12( )fC NEV NENL NEL

Número de Elétrons de Valência

Número de Elétrons não ligados

Número de Elétrons envovidos na ligação

Após a Formação da LigaçãoÁtomo Isolado

Como obter a distribuição de cargas na molécula ?Primeira Aproximação: Através do cálculo da carga formal (Cf ):

Carga reidual que permanece sobre o átomo após a ligação ser formada.

Page 3: Moléculas Polares

O H

Cf = 1 – [0 + ½(2)] = 0

Cf = 6 – [6 + ½(2)] = -1

Exemplo:

A soma das cargas formais nos átomos em uma molécula ou íon é sempre igual à sua carga liquida total !!

Page 4: Moléculas Polares

O

CH H

F B

F

F

F

H3C O HC OA distribuição das cargas nestas moléculas é inconsistente com a reatividade das mesmas !!!

12( )fC NEV NENL NEL

Este termo implica que a densidade eletrônica é dividida igualmente entre os átomos, independente da natureza dos mesmos !!

A origem do problema:

Problemas com a carga formal:

Precisamos de outro conceito para avaliarmos a distribuição da densidade eletrônica !!!

Page 5: Moléculas Polares

Polaridade da Ligação e Eletronegatividade:Quando dois átomos diferentes formam uma ligação covalente, o par de

elétrons será compartilhado de forma desigual, dando origem a uma ligação covalente polar !!

C O

N N Apolar

polar

A B+

+ e - designam cargas parciais

m dipolo da ligação.

A seta aponta para a direção de crescimento da densidade eletrônica

Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os dois átomos participantes da ligação, maior será a polaridade da mesma !!!

Page 6: Moléculas Polares

* A eletronegatividade é uma medida da tendência que um elemento possui de, estando em um ambiente molecular, atrair a densidade eletrônica para regiões mais próxima dele

* Desta forma, para sabermos a direção do dipolo gerado ao longo da ligação, e por conseguinte, a direção da polarização da densidade eletrônica, basta avaliarmos a diferença de eletronegatividade entre os átomos participantes da ligação.

H F C Oc = 2.2 c = 3.98 c = 2.55 c = 3.44

Page 7: Moléculas Polares

O dipolo molecular é uma grandeza vetorial, desta forma, depende da orientação e sentido. O dipolo molecular total é dado como uma soma dos dipolos individuais das ligações:

SeApolar

Polar

Desta forma, o dipolo molecular total irá depender da magnitude e orientação dos dipolos individuais das ligações e portanto, DEPENDE DA GEOMETRIA MOLECULAR !!

Page 8: Moléculas Polares

FB

F

F

C OO

A soma dos dipolos individuais das ligações é igual a zero !! (A soma dos vetores é nula !!)

Repare que apesar das moléculas acima possuírem ligações polares, a molécula é apolar !!

Cl

CCl Cl

Cl

Trigonal Plana LinearTetraédrica

Page 9: Moléculas Polares

As moléculas Polares possui um dipolo resultante diferente de Zero ! (A soma dos vetores não é nula !!)

Moléculas polares possuem o que chamamos de um dipolo permanente !!

m m

Page 10: Moléculas Polares

Distribuição de Cargas Orientação do Vetor Momento de dipolo resultante

Page 11: Moléculas Polares

* A presença de um dipolo molecular permanente faz com que quando uma molécula polar seja colada na presença de outra molécula polar, elas irão interagir de acordo com uma interação dita ser do tipo dipolo permanenete-dipolo permanente. Esta orientação é dependente da orientação relativa dos dipolos moleculares.

Como Veremos, estas Interações terão um impacto nas propriedades macroscópicas observáveis de gases, líquidos e sólidos moleculares que interagem desta forma !!

Page 12: Moléculas Polares

+

-

Cadeia Apolar (Hidrofóbica)

Cabeça Polar(Hidrofílica)

Podemos ter em uma molécula regiões polares e regiões apolares:

Exemplo: n-Dodecil-n,n-Dimetilamônio-1-Propano Sulfonato.

Surfactante !!

Page 13: Moléculas Polares

Quando os Surfactantes são colocados em água, a parte hidrofílica se “expoem” ao solvente, formando uma micela:

Page 14: Moléculas Polares

Encontramos vários destes exemplos em sistemas biológicos:

UMA MICELA E UMA PORÇÃO DE BICAMADA DE LIPÍDEOS

UM LIPOSSOMO