B.1 (2 pontos) Responda as seguintes questões: a) Para a molécula NF3, indique a hibridação do átomo central, o número de orbitais híbridos e o núm...

B.1

a) O átomo central da molécula NF3 é o nitrogênio (N), que tem cinco elétrons de valência. Para formar ligações com os três átomos de flúor (F), o nitrogênio precisa formar três ligações covalentes, o que significa que ele deve formar três pares de elétrons.

O nitrogênio pode formar três pares de elétrons se estiver hibridizado sp³. A hibridação sp³ resulta na formação de quatro orbitais híbridos sp³, que são todos iguais e têm forma tetraédrica. Cada orbital híbrido sp³ pode acomodar dois elétrons.

Portanto, a hibridação do átomo central na molécula NF3 é sp³, o número de orbitais híbridos é quatro e o número de elétrons em cada orbital híbrido é dois.

b) A molécula NF3 é polar porque o nitrogênio tem uma eletronegatividade maior que a do flúor. Isso significa que os elétrons da ligação N-F são atraídos mais fortemente pelo nitrogênio. Como resultado, a molécula NF3 tem um momento dipolar, que é uma medida da polaridade de uma molécula.

O momento dipolar de uma molécula é calculado pela seguinte fórmula:

µ = q * d

onde:

• µ é o momento dipolar
• q é a carga elétrica de um dos polos da molécula
• d é a distância entre os polos da molécula

No caso da molécula NF3, o momento dipolar é:

µ = 3,16 D

onde:

• q = carga eletrônica do nitrogênio = -0,7
• d = distância entre os polos da molécula = 0,145 nm

Um momento dipolar de 3,16 D é considerado relativamente alto, o que significa que a molécula NF3 é polar.

c) O propan-2-ol é um álcool com a fórmula molecular C3H7OH. Ele é solúvel em água porque forma ligações de hidrogênio com a água.

As ligações de hidrogênio são interações intermoleculares fortes que ocorrem entre o átomo de hidrogênio de uma molécula polar e o átomo de oxigênio de outra molécula polar. No caso do propan-2-ol, o átomo de hidrogênio do grupo hidroxila (-OH) pode formar ligações de hidrogênio com os átomos de oxigênio das moléculas de água.

As ligações de hidrogênio são responsáveis pela solubilidade de muitas substâncias em água. Elas são fortes o suficiente para superar as forças intermoleculares que mantêm as moléculas de água juntas, o que permite que as moléculas de água sejam separadas e as moléculas da substância dissolvida sejam incorporadas à solução.

No caso do propan-2-ol, as ligações de hidrogênio que ele forma com as moléculas de água são as seguintes:

H-O-H ... O-H-C

onde:

• H é o átomo de hidrogênio do grupo hidroxila do propan-2-ol
• O é o átomo de oxigênio da molécula de água
• -H é o átomo de hidrogênio da molécula de água
• -C é o átomo de carbono do propan-2-ol

Essas ligações de hidrogênio são fortes o suficiente para manter as moléculas de propan-2-ol dissolvidas em água.

Puntuação:

• a) 0,75 pontos
• b) 0,75 pontos
• c) 0,5 pontos

Total: 2 pontos