Ciências da NaturezaQuímica Geral (Ligações Químicas, Forças Intermoleculares e Geometria)Difícil

Questão de Química Geral (Ligações Químicas, Forças Intermoleculares e Geometria) — ENEM

Em uma pesquisa sobre gases na atmosfera e seus efeitos no meio ambiente, estudantes comparam a amônia (NH₃) e o trifluoreto de boro (BF₃), duas moléculas com um átomo central ligado a três outros. Na amônia, o nitrogênio central possui um par de elétrons livre, que ocupa espaço e faz a molécula adotar geometria piramidal; como esse par não é simétrico, os vetores de polaridade das ligações não se anulam e a molécula é polar. No trifluoreto de boro, o boro central não possui pares livres, e os três flúores se distribuem em um mesmo plano, a 120 graus uns dos outros, em geometria trigonal plana perfeitamente simétrica. Embora cada ligação boro–flúor seja polar, a simetria faz com que os vetores se cancelem. Considerando a geometria e a simetria descritas, como se classifica a polaridade resultante do BF₃?
AApolar, porque a geometria trigonal plana simétrica cancela os vetores das ligações polares.
BPolar, porque cada ligação boro–flúor é polar e isso torna a molécula polar.
CApolar, porque o boro e o flúor têm a mesma eletronegatividade e não há dipolos.
DPolar, porque o boro possui um par de elétrons livre que desequilibra a molécula.
EApolar, porque o trifluoreto de boro é um composto iônico sem dipolos de ligação.

Gabarito comentado

A polaridade de uma molécula depende da polaridade das ligações e da geometria. Ligações polares dispostas de forma simétrica, como na geometria trigonal plana do BF₃ ou na linear do CO₂, produzem soma vetorial nula e molécula apolar, enquanto geometrias assimétricas, como a piramidal da amônia, mantêm a molécula polar.

Resolução passo a passo

O texto informa que o BF₃ tem geometria trigonal plana, com três flúores idênticos a 120 graus e nenhum par livre no boro. Embora cada ligação boro–flúor seja polar, a alta simetria faz com que os três vetores de polaridade se anulem mutuamente, resultando em uma molécula apolar. A opção que diz polar por causa das ligações ignora que a soma vetorial pode zerar em arranjos simétricos. Afirmar que boro e flúor têm a mesma eletronegatividade é falso, já que o flúor é muito mais eletronegativo, existindo dipolos de ligação que apenas se cancelam. Dizer que o boro tem par livre contraria o texto, uma vez que é a amônia que possui esse par e por isso é polar. Classificar o BF₃ como iônico é incorreto, pois ele é molecular e covalente. Por isso o BF₃ é apolar.

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