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• Identificar as principais geometrias moleculares para mol?culas de at? cinco ?tomos;
• Identificar as principais geometrias moleculares considerando os pares de el?trons livres;
• Representar as geometrias moleculares utilizando modelos com bal?es.

• F?rmulas qu?micas;
• Liga??o qu?mica.

Professor, providencie para a primeira parte da aula bal?es que dever?o ser utilizados para representar a geometria de algumas mol?culas.

Aula 01: Representando as geometrias moleculares

Na sala de aula, divida a turma em grupos de tr?s ou quatro alunos. Depois que os alunos se organizarem, pergunte para eles como os ?tomos de uma mol?cula se organizam espacialmente, ou seja, como ser? a forma geom?trica de uma mol?cula? Caso os alunos n?o saibam o que s?o formas geom?tricas, d? alguns exemplos para eles: linha, tri?ngulo, quadrado e outros.

Para facilitar, escreva no quadro a representa??o da mol?cula de CO₂. Explique aos alunos que cada ?tomo possui uma nuvem eletr?nica, e para determinar a geometria temos que indicar o ?tomo central, que nesse exemplo ? o ?tomo de carbono. Depois de desenhar a representa??o da mol?cula no quadro, pergunte aos alunos qual forma geom?trica se assemelha com a representa??o da mol?cula de CO₂? ? prov?vel que os alunos digam que ? a forma geom?trica linha. Caso isso n?o aconte?a informe isso para eles.

Figura 1 ? Representa??o da mol?cula de CO₂

Em seguida, pegue dois bal?es e amarre um no outro pelos bicos. Explique aos alunos que os bal?es presos pelos bicos ficam dispostos espacialmente sempre da mesma maneira, e neste caso podemos imaginar que o ?tomo central est? nos bicos dos bal?es e os bal?es representam as nuvens eletr?nicas dos dois ?tomos de oxig?nio. Essa geometria recebe o nome de linear.

Figura 2 ? Utilizando os bal?es como analogia

Entregue para cada grupo nove bal?es, e pe?a para que eles representem as seguintes situa??es:

1? situa??o: mol?cula com duas nuvens ao redor do ?tomo central.
2? situa??o: mol?cula com tr?s nuvens ao redor do ?tomo central.
3? situa??o: mol?cula com quatro nuvens ao redor do ?tomo central.

Figura 3 ? Representa??o da geometria molecular de algumas mol?culas
Fonte: USBERCO, Jo?o; SALVADOR, Edgard. Qu?mica ? Vol. ?nico. Ed. 5?. p. 115. S?o Paulo. Editora Saraiva. 2002.

Reserve aproximadamente 20 minutos para que os alunos concluam a atividade proposta. Em seguida, explique para os alunos que cada geometria possui um nome: geometria linear, geometria trigonal plana e geometria tetra?drica respectivamente para a 1?, 2? e 3? situa??o. Lembre os alunos que o ?tomo central n?o ? representado por bal?es.

Figura 4 ? Exemplo da representa??o da geometria das mol?culas CO₂ e BF₃

Aula 2: Geometria com os pares de el?trons livres

Ap?s isso, leve os alunos para o laborat?rio de inform?tica da escola. Divida a turma em grupos de tr?s ou quatro alunos. Depois que os alunos se organizarem pe?a para que eles pesquisem na internet qual ? a geometria molecular da mol?cula de ?gua. ? prov?vel que os alunos encontrem que a mol?cula de ?gua possui geometria angular, para confirmar isso pe?a para que os alunos abram a imagem abaixo:

?gua
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=10732

?gua

Informe aos alunos que a geometria da mol?cula de ?gua ? angular e n?o linear (o que deveria ser se levarmos em considera??o apenas a quantidade de ?tomos que forma a mol?cula). Explique que isso ocorre pelo fato do oxig?nio possuir dois pares de el?trons livres e a densidade das nuvens eletr?nicas geradas por esses el?trons ? aproximadamente igual ? densidade gerada pelas nuvens eletr?nicas ao redor dos ?tomos de hidrog?nio.

Figura 5 ? Representa??o das geometrias moleculares para a mol?cula de ?gua

Pe?a para que os alunos pesquisem na internet algumas propriedades da subst?ncia ?gua atribu?das ao fato da geometria da mol?cula de ?gua ser angular e n?o linear. Caso os alunos n?o encontrem nenhuma informa??o, informe para eles que a ?gua s? pode ser aquecida no microondas pelo fato da sua geometria ser angular, pois as mol?culas lineares n?o vibram na presen?a de microondas.

Pe?a para os alunos pesquisarem outros exemplos de mol?culas que possuem el?trons livres.

Figura 6 ? Representa??o das geometrias moleculares para a mol?cula de am?nia

Para sistematizar a aula os alunos dever?o determinar qual a geometria molecular das mol?culas descritas a seguir, al?m disso, eles dever?o utilizar o programa: Construtor de Mol?culas para desenhar a geometria dessas mol?culas.

SO₂, SO₃, H₂O, CH₄, NH₃, BF₃ e CO₂. Professor, voc? poder? adicionar mais mol?culas se preferir.

Os alunos dever?o colocar as respostas e os desenhos das geometrias das mol?culas em um documento de texto que dever? ser entregue para o professor.

Construtor de Mol?culas
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnica.html?id=11712

Construtor de mol?culas

Figura 7 ? Tela inicial do programa construtor de mol?culas

Caso o professor n?o tenha ? sua disposi??o um laborat?rio computacional e possua apenas um computador com um datashow, poder? mostrar a simula??o e as imagens aos alunos na pr?pria sala de aula.
Al?m disso, o professor poder? pedir para os alunos constru?rem modelos tridimensionais de algumas geometrias moleculares utilizando para isso bolinhas de isopor e palitos para churrasco.

Professor, voc? tamb?m poder? utilizar os artigos da Revista Qu?mica Nova na Escola, relacionados nos recursos complementares para construir com os alunos um modelo tridimensional da mol?cula de C60.


Figura 8 ? Monte seu pr?prio modelo da mol?cula de C60

Fonte: http://qnesc.sbq.org.br /online/qnesc04/encarte.pdf acessado em 11 de setembro de 2009

Artigos da Revista Qu?mica Nova na Escola

A geometria dos Fulerenos

http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc04/atual.pdf

Montar uma mol?cula de C60

O professor poder? avaliar os alunos das respostas ?s quest?es propostas na parte de sistematiza??o da aula.