Question

Um biodigestor produz, por fermentação anaeróbica, uma mistura de gases chamada de biogás. Considere um biodigestor de capacidade 200 L de gás, armazenando um biogás contendo 60% em volume de metano 4 (CH ), 30% em volume de gás carbônico 2 (CO ), 1% em volume de amônia 3 (NH ) e 120 ppm de gás sulfídrico 2 (H S). A combustão de 200 L de um biogás contendo 60% de metano produz 4.620 kJ. A amônia, o gás sulfídrico e o gás carbônico são contaminantes desse biogás. A amônia inibe a ação enzimática das bactérias responsáveis por sua produção, o gás sulfídrico é ácido e corrói os equipamentos do biodigestor e o gás carbônico é diluente do biogás. A remoção do CO2 da mistura aumenta o poder calorífico do biogás. a-) Indique as geometrias dos compostos citados no texto. b-) Indique as polaridades das moléculas dos compostos citados no texto.

Answer 1

Resposta:

co2 linear apolar; nh3 angular polar; h2s angular polar; ch4 tetraédrica apolar

Explicação:

a) CO2: Linear (o carbono- átomo central- faz duas ligações covalentes simples c cada oxigênio de forma q os 3 átomos da molécula ficam c 8 elétrons na camada de valência e como não resta elétron livre no átomo central a geometria é linear)

obs.: podia ir direto pelo fato desse carbono ser do tipo sp (2 ligações pi)

NH3: Pirâmide de base triangular (o nitrogênio possui 5 elétrons na camada de valência e usa 3 para ligações covalentes simples com os 3 hidrogênios restando um par de elétrons no átomo central. Essa conformação resulta em uma geometria ELETRÔNICA tetraédrica-pois há 4 nuvens eletrônicas- contudo como só há 3 ligantes a MOLECULAR assume a forma de pirâmide triangular)

H2S: Angular (similar a  água- S é da mesma família logo mesma valência- onde o S faz 2 lig. covalentes simples com os 2 hidrogênios e resta 2 pares livres de elétrons q tensionam a molécula a assumir a conformação angular com ângulo de 104º28')

CH4: Tetraédrica (Carbono com 4 elétrons livres- graças a sua hibridização sp3- faz 4 ligações covalentes simples com os 4 H e não sobra par de elétron livre, logo a geometria molecular coincide com a eletrônica, sendo tetraédrica c ângulo de 109º28' entre os ligantes)

b)CO2: Apolar (2 vetores de polaridade com sentido carbono-oxigênio logo c sentidos opostos e como a geometria é linear, o resultante é nulo)

NH3: Polar (3 vetores com sentido hidrogênio-nitrogênio porém como a geometria é piramidal, a resultante polar é não nula)

H2S: Polar (2 vetores H-S porém como a geometria é angular a resultante é não nula)

CH4: Apolar (4 vetores H-C e como a geometria é tetraédrica sendo todos os vetores de mesma intensidade, a resultante é nula)

OBS: aconselho praticar inicialmente entender a geometria eletrônica e depois só substituir por átomos e verificar se restou ou não elétrons no átomo central e assim definir a geometria molecular.

OBS: A letra B torna-se elementar quando se entende o que foi feito em A. Pratique geometria molecular que esse lance vetorial vem por consequência.