Exame de Física e Química A 2025 · 1.ª fase — item 9.1, resolvido

O ponto de partida. Cada descrição da Coluna II faz duas afirmações sobre a molécula, e as duas têm de estar certas:

• polar ou apolar — decide-se pela ligação: numa molécula diatómica há uma só ligação, e a molécula é polar se e só se os dois átomos forem diferentes (eletronegatividades diferentes repartem desigualmente os eletrões partilhados);
• quantos eletrões de valência não ligantes — conta-se na notação de Lewis, a partir da configuração eletrónica de valência de cada átomo.

Começa pelos eletrões de valência. O hidrogénio ($Z=1$) tem $1$ eletrão de valência. O iodo é um halogéneo (grupo 17), tal como o flúor e o cloro: tem $7$ eletrões de valência ($5{\mathrm{s}}^{2}5{\mathrm{p}}^5$).

Nas três moléculas os átomos ligam-se por uma ligação covalente simples — um par de eletrões partilhado —, porque ao hidrogénio falta $1$ eletrão para ficar com a configuração do hélio e a cada iodo falta $1$ para completar o octeto.

1.º — (a) ${\mathrm{H}}_2$

Estrutura de Lewis: $\mathrm{H}-\mathrm{H}$. São $2$ eletrões de valência no total, e os dois estão no par ligante. Não há eletrões não ligantes.

Os dois átomos são iguais: o par é partilhado por igual e a molécula é apolar.

Apolar e apenas com eletrões ligantes: (a) — (2).

2.º — (b) ${\mathrm{I}}_2$

São $2\times 7=14$ eletrões de valência. Dois formam o par ligante; os outros $12$ ficam como três pares não ligantes em cada iodo ($3\times 2=6$ eletrões por átomo, $6+6=12$ na molécula). Cada iodo fica com o octeto: $6$ não ligantes $+2$ partilhados.

Átomos iguais: molécula apolar.

Apolar com doze eletrões não ligantes: (b) — (4).

3.º — (c) $\mathrm{HI}$

São $1+7=8$ eletrões de valência. Dois formam o par ligante $\mathrm{H}-\mathrm{I}$; os outros $6$ ficam no iodo, em três pares não ligantes. O hidrogénio não tem pares não ligantes (com o par partilhado já fica com $2$ eletrões, o dueto).

Os átomos são diferentes, com eletronegatividades diferentes: o iodo atrai mais os eletrões partilhados, a ligação é polar e, sendo a única ligação da molécula, a molécula é polar.

Polar com seis eletrões não ligantes: (c) — (3).

Resposta: (a) — (2); (b) — (4); (c) — (3).

os números que sobram

Sobram o (1) e o (5), e sobram por boas razões. O (1) — polar, só com eletrões ligantes — pede uma molécula heteronuclear sem pares não ligantes; nenhuma destas três o é (o $\mathrm{HI}$ tem os pares do iodo). O (5) — apolar com seis não ligantes — mistura a polaridade do ${\mathrm{I}}_2$ com a contagem do $\mathrm{HI}$. São as armadilhas preparadas para quem acerta numa das duas propriedades e falha a outra.

as trocas que o item convida

• ${\mathrm{I}}_2$ com (5) — contou os pares não ligantes de um iodo ($6$) e esqueceu o outro. A molécula tem dois átomos de iodo, cada um com três pares.
• $\mathrm{HI}$ com (1) — decidiu bem a polaridade e contou só os eletrões da ligação, esquecendo os pares não ligantes do iodo.
• $\mathrm{HI}$ com (5) — contou bem os $6$ não ligantes e achou a molécula apolar, talvez por ter uma ligação simples. A polaridade não depende de a ligação ser simples ou múltipla, mas de os átomos serem diferentes.
• ${\mathrm{H}}_2$ com (1) — contagem certa, polaridade errada: dois átomos iguais nunca dão uma ligação polar.

onde se perdem pontos

Item de associação e facultativo, $10$ pontos, classificado de forma dicotómica: só a associação completa e correta das três letras vale os $10$ pontos; duas certas e uma errada valem zero. É um dos oito itens facultativos (contam os quatro melhores).

• Contar os eletrões não ligantes de um só átomo de iodo. No ${\mathrm{I}}_2$ são $12$, não $6$.
• Contar todos os eletrões de valência como não ligantes. No ${\mathrm{I}}_2$ há $14$ de valência, mas $2$ são ligantes; no $\mathrm{HI}$ há $8$, e $2$ são ligantes.
• Pôr o mesmo número em duas letras sem conferir. O enunciado garante apenas que a cada letra corresponde um número; aqui as três respostas são diferentes, e duas letras com o mesmo número deviam fazer-te rever a contagem.
• Não indicar a versão da prova. A chave da Versão 2 é outra; sem versão inequívoca, os itens de seleção valem zero.

a regra a fixar

Para classificar uma molécula diatómica: átomos iguais — apolar; átomos diferentes — polar. Para contar pares não ligantes: eletrões de valência totais menos os ligantes ($2$ por ligação simples), e confirma que cada átomo (exceto o hidrogénio) fica com o octeto.