Aula 54 — Geometria molecular e polaridade: como uma prevê a outra
50 minObjetivo geral
Relacionar a geometria molecular à polaridade da molécula, consolidando o conteúdo do módulo anterior de Ligações Químicas.
Objetivos específicos
- Retomar o conceito de polaridade de ligação
- Aplicar a geometria molecular para prever se os dipolos se cancelam ou não
- Analisar exemplos de cada geometria estudada quanto à polaridade resultante
Conhecimentos prévios
- Todas as geometrias moleculares vistas no módulo
- Polaridade da ligação covalente
Recursos didáticos
- Quadro
- Slides
- Tabela-resumo de geometrias e polaridade
Desenvolvimento da aula
Acolhida e Sondagem
5 min · Ausubel (aprendizagem significativa)Sondar o que os alunos já sabem sobre o tema, retomando a aula anterior e conectando com o conhecimento prévio.
Problematização Inicial
5 min · Bachelard (obstáculo epistemológico)O CH₄ (tetraédrico) e o CHCl₃ (também tetraédrico) têm a mesma geometria. Os dois são apolares?
Desenvolvimento Conceitual
20 min · Exposição dialogadaRetomar a regra: uma molécula é apolar quando os dipolos das ligações se cancelam por simetria; é polar quando não se cancelam. Aplicar essa regra a cada geometria estudada: linear simétrica (apolar, ex.: CO₂), angular (polar, ex.: H₂O), trigonal plana simétrica (apolar, ex.: BF₃), piramidal (polar, ex.: NH₃), tetraédrica simétrica com ligantes iguais (apolar, ex.: CH₄) versus tetraédrica com ligantes diferentes (polar, ex.: CHCl₃, onde a simetria é quebrada).
Resolução Guiada
10 min · Vygotsky (zona de desenvolvimento proximal)Resolver em conjunto a análise de polaridade do CHCl₃ comparado ao CH₄, mostrando como a troca de um H por Cl quebra a simetria e torna a molécula polar.
Exercícios de Fixação
7 min · Prática independenteExercícios de determinação de polaridade combinando geometria e simetria dos ligantes.
Síntese e Fechamento
3 min · ConsolidaçãoRetomar os pontos-chave da aula e conectar com a próxima aula do módulo.
Avaliação formativa
Verificação da justificativa combinando geometria e simetria dos ligantes.
Lista de exercícios
1. Por que o CH₄ é apolar, mas o CHCl₃ (clorofórmio) é polar, mesmo os dois sendo tetraédricos?
Gabarito: No CH₄ todos os 4 ligantes são iguais (H), então os dipolos se cancelam por simetria perfeita; no CHCl₃ os ligantes são diferentes (3 Cl e 1 H), quebrando a simetria e deixando um dipolo resultante não nulo.
2. Entre as geometrias vistas no módulo, quais tendem a ser apolares quando todos os ligantes são iguais?
Gabarito: Linear, trigonal plana e tetraédrica (todas com pares não ligantes ausentes e ligantes iguais garantem simetria e cancelamento dos dipolos).
Observações e extensão
Fecha o bloco de geometria molecular. Próxima aula: forças intermoleculares — dispersão de London.