Por que o ângulo de ligação da água é menor que o ângulo de ligação em NH3 ? Qual a hibridização do O e do N nestes casos?

Passo 1

Vamos entender a pergunta: por que o ângulo de ligação na água ( ) é menor do que o da amônia ( )? Além disso, precisamos identificar a hibridização do oxigênio (O) na água e do nitrogênio (N) na amônia. Para resolver isso, vamos utilizar a teoria VSEPR (Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência) e conceitos de hibridização orbital.

Passo 2

Primeiro, vamos analisar a molécula de água ( ). O oxigênio possui 6 elétrons de valência e forma duas ligações com hidrogênios, sobrando dois pares de elétrons não compartilhados. Isso resulta em quatro pares de elétrons ao redor do oxigênio.

Passo 3

De acordo com a teoria VSEPR, a disposição desses quatro pares de elétrons é tetraédrica para minimizar a repulsão entre eles. No entanto, os pares de elétrons não compartilhados ocupam mais espaço e exercem maior repulsão sobre os pares ligados, diminuindo o ângulo de ligação.

Passo 4

Agora, analisamos a amônia ( ). O nitrogênio possui 5 elétrons de valência, forma três ligações com hidrogênios e possui um par de elétrons não compartilhado. Isso resulta em quatro pares de elétrons ao redor do nitrogênio, semelhante à água.

Passo 5

Na amônia, a presença de apenas um par de elétrons não compartilhados causa menos repulsão comparada à água, permitindo que os ângulos de ligação sejam um pouco maiores.

Passo 6

Para determinar a hibridização, observamos que tanto o oxigênio na água quanto o nitrogênio na amônia possuem quatro pares de elétrons ao redor deles. Isso indica uma hibridização para ambos os átomos, resultando em orbitais híbridos tetraédricos.

Resposta

O ângulo de ligação na água é menor que na amônia porque a água possui dois pares de elétrons não compartilhados que exercem maior repulsão, diminuindo o ângulo para aproximadamente , enquanto a amônia, com apenas um par de elétrons não compartilhados, tem um ângulo de aproximadamente . Tanto o oxigênio na água quanto o nitrogênio na amônia têm hibridização .

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