Desenhe a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas, e, utilizandose do modelo VSEPR, determine seu arranho e sua geometria molecular: (a)
; (b)
; ©
; (d)
; (e)
; (f)
; (g)
; (h)
; (i)
; (j)
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para desenharmos as estruturas de Lewis para cada íon ou molécula listada e, usando o modelo VSEPR, determinar o arranjo eletrônico e a geometria molecular. Vamos precisar entender como distribuir os elétrons de valência, identificar pares ligados e isolados, e aplicar a teoria VSEPR para descobrir a forma das moléculas.
Passo 2
Vamos começar com a primeira molécula:
.
Primeiro, contamos os elétrons de valência:
- Carbono © tem 4 elétrons de valência.
- Cada bromo (Br) tem 7 elétrons de valência.
Total de elétrons de valência:elétrons.
Desenhando a estrutura de Lewis:
- O carbono está no centro ligado a 4 bromos.
- Cada ligação C-Br usa 2 elétrons.
- Isso totaliza
elétrons. - Restam
elétrons para distribuir como pares isolados nos bromos.
Cada bromo terá 3 pares isolados, totalizando 6 elétrons por bromo.
Agora, aplicando o modelo VSEPR:
- O carbono tem 4 pares ligados e nenhum par isolado.
- Isso corresponde a uma geometria tetraédrica.
Passo 3
Próxima molécula:
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Elétrons de valência:
- Boro (B) tem 3 elétrons de valência.
- Cada cloro (Cl) tem 7 elétrons de valência.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- O boro no centro ligado a 3 cloros.
- Cada ligação B-Cl usa 2 elétrons.
- Total de elétrons usados:
. - Restam
elétrons para os cloros.
Cada cloro terá 3 pares isolados.
Aplicando VSEPR:
- Boro tem 3 pares ligados e nenhum isolado.
- Geometria trigonal plana.
Passo 4
Agora,
.
Elétrons de valência:
- Nitrogênio (N) tem 5 elétrons.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Nitrogênio no centro ligado a 3 flúor.
- Cada N-F usa 2 elétrons.
- Total:
elétrons. - Restam
elétrons para os flúor e para o nitrogênio.
Cada flúor tem 3 pares isolados (6 elétrons cada).
Nitrogênio terá um par isolado.
Aplicando VSEPR:
- Nitrogênio tem 3 pares ligados e 1 isolado.
- Arranjo eletrônico tetraédrico.
- Geometria molecular piramidal trigonal.
Passo 5
Vamos para
.
Elétrons de valência:
- Enxofre (S) tem 6 elétrons.
- Cada oxigênio (O) tem 6 elétrons.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Enxofre no centro ligado a 3 oxigênios.
- Cada S-O usa 2 elétrons.
- Total:
elétrons. - Restam
elétrons para os oxigênios.
Cada oxigênio tem 3 pares isolados.
Não há pares isolados no enxofre.
Aplicando VSEPR:
- Enxofre tem 3 pares ligados e nenhum isolado.
- Geometria trigonal plana.
Passo 6
Seguimos com
.
Elétrons de valência:
- Carbono © tem 4 elétrons.
- Cada enxofre (S) tem 6 elétrons.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Carbono no centro ligado a 2 enxofréis.
- Cada C-S precisa ter ligações múltiplas para completar a octet do carbono e dos enxofres.
- Usamos ligações duplas: C=S.
Total de elétrons usados:
elétrons.
Restam elétrons para os enxofres.
Restam
Cada enxofre tem 2 pares isolados.
Aplicando VSEPR:
- Carbono tem 2 pares ligados e nenhum isolado.
- Arranjo linear.
Passo 7
Próximo,
.
Elétrons de valência:
- Bromo (Br) tem 7 elétrons.
- Cada oxigênio (O) tem 6 elétrons.
- O íon tem carga -1, adicionando 1 elétron.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Bromo no centro ligado a 3 oxigênios.
- Usamos ligações duplas para completar o octet.
- Total de ligações: 3 duplas = 12 elétrons.
- Restam
elétrons.
Cada oxigênio tem 3 pares isolados e o bromo tem um par isolado.
Aplicando VSEPR:
- Bromo tem 3 pares ligados e 1 isolado.
- Arranjo tetraédrico eletrônico.
- Geometria trigonal pyramidal.
Passo 8
Agora,
.
Elétrons de valência:
- Selênio (Se) tem 6 elétrons.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Selênio no centro ligado a 4 flúor.
- Cada ligação Se-F usa 2 elétrons.
- Total:
elétrons. - Restam
elétrons.
Cada flúor tem 3 pares isolados.
Selênio tem 1 par isolado.
Selênio tem 1 par isolado.
Aplicando VSEPR:
- Selênio tem 4 pares ligados e 1 isolado.
- Arranjo trigonal bipiramidal.
- Geometria molecular see-saw.
Passo 9
Seguimos com
.
Elétrons de valência:
- Iodo (I) tem 7 elétrons.
- Cada cloro (Cl) tem 7 elétrons.
- Íon tem carga -1, adicionando 1 elétron.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Iodo no centro ligado a 4 cloros.
- Cada ligação I-Cl usa 2 elétrons.
- Total:
elétrons. - Restam
elétrons.
Cada cloro tem 3 pares isolados.
Iodo tem 2 pares isolados.
Iodo tem 2 pares isolados.
Aplicando VSEPR:
- Iodo tem 4 pares ligados e 2 isolados.
- Arranjo octaédrico eletrônico.
- Geometria molecular octaédrica.
Passo 10
Vamos para
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Elétrons de valência:
- Oxigênio (O) tem 6 elétrons.
- Cada hidrogênio (H) tem 1 elétron.
- Íon tem carga +1, removendo 1 elétron.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Oxigênio no centro ligado a 3 hidrogênios.
- Cada O-H usa 2 elétrons.
- Total:
elétrons. - Restam
elétrons.
Oxigênio tem 1 par isolado.
Aplicando VSEPR:
- Oxigênio tem 3 pares ligados e 1 isolado.
- Arranjo tetraédrico eletrônico.
- Geometria molecular piramidal trigonal.
Passo 11
Finalmente,
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Elétrons de valência:
- Xenônio (Xe) tem 8 elétrons.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons.
Total:elétrons.
Estrutura de Lewis:
- Xenônio no centro ligado a 4 flúor.
- Cada Xe-F usa 2 elétrons.
- Total:
elétrons. - Restam
elétrons.
Cada flúor tem 3 pares isolados.
Xenônio tem 2 pares isolados.
Xenônio tem 2 pares isolados.
Aplicando VSEPR:
- Xenônio tem 4 pares ligados e 2 isolados.
- Arranjo octaédrico eletrônico.
- Geometria molecular octaédrica.
Resposta
As estruturas de Lewis e as geometrias moleculares determinadas pelo modelo VSEPR são:
a)
: Geometria tetraédrica.
b)
: Geometria trigonal plana.
c)
: Geometria piramidal trigonal.
d)
: Geometria trigonal plana.
e)
: Geometria linear.
f)
: Geometria trigonal piramidal.
g)
: Geometria see-saw.
h)
: Geometria octaédrica.
i)
: Geometria piramidal trigonal.
j)
: Geometria octaédrica.