Dada as equações abaixo descreva as mudanças na estrutura dos compostos, justifique a resposta baseado na teoria de repulsão dos pares de elétrons na camada de valência?
NH3+H3 O^+formando H2 O+NH4 ^+

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar uma reação química entre a amônia ( NH3) e o íon hidroxônio ( H3O^+), resultando em água ( H2O) e o íon amônio ( NH4^+). O assunto principal aqui é a Teoria de Repulsão dos Pares de Elétrons na Camada de Valência (VSEPR). Vamos usar essa teoria para entender como a estrutura dos compostos muda durante essa reação.

Passo 2

Primeiro, vamos dar uma olhada na estrutura da amônia ( NH3). A amônia tem um átomo de nitrogênio central com três átomos de hidrogênio ligados a ele e um par de elétrons não ligantes. Segundo a VSEPR, os pares de elétrons (ligantes e não ligantes) ao redor do átomo central se organizam de forma a minimizar a repulsão entre eles, resultando em uma geometria trigonal piramidal.

Passo 3

Agora, o íon hidroxônio ( H3O^+) também tem uma estrutura semelhante. O oxigênio central está ligado a dois hidrogênios e tem um par de elétrons não ligantes, além de possuir uma carga positiva. De acordo com a VSEPR, a geometria desse íon é angular ou dobrada linearmente devido à repulsão dos pares de elétrons.

Passo 4

Quando a amônia reage com o íon hidroxônio, ocorre uma transferência de um próton (íon H⁺) da água para a amônia. Isso forma água ( H2O) e o íon amônio ( NH4^+). No íon amônio, o nitrogênio agora está ligado a quatro átomos de hidrogênio e não possui mais pares de elétrons não ligantes.

Passo 5

Aplicando a VSEPR ao íon amônio ( NH4^+), vemos que agora há quatro pares de elétrons ligantes ao nitrogênio central sem pares não ligantes. Isso faz com que a geometria ao redor do nitrogênio seja tetraédrica, minimizando a repulsão entre todos os pares de elétrons igualmente distribuídos nos quatro cantos do tetraedro.

Resposta

Então, ao reagirem, a amônia ( NH3) com um par de elétrons não ligantes passa a ter uma estrutura tetraédrica no íon amônio ( NH4^+), eliminando o par não ligante. Isso ocorre porque a adição de um próton força os pares de elétrons a se distribuírem igualmente ao redor do nitrogênio, conforme a Teoria de Repulsão dos Pares de Elétrons na Camada de Valência.

Exercícios relacionados