Em qual destas moléculas ou íons a presença de pares de elétrons não ligantes surte efeito na geometria da molécula? Identifique a geometria de cada molécula. (b)
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Passo 1
Beleza, vamos lá! Você me pediu para ajudar com uma questão sobre geometria molecular, especificamente sobre como os pares de elétrons não ligantes (aqueles que não estão fazendo ligação) podem influenciar a forma da molécula. Nosso foco aqui é a molécula
. Para resolver isso, vamos usar a teoria VSEPR, que nos ajuda a prever a forma das moléculas com base na repulsão entre pares de elétrons.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é a teoria VSEPR. VSEPR significa “Valence Shell Electron Pair Repulsion” ou, em português, “Repulsão de Pares de Elétrons na Camada de Valência”. Essa teoria nos diz que os pares de elétrons ao redor do átomo central de uma molécula vão se organizar de forma a minimizar a repulsão entre eles, determinando assim a geometria da molécula.
Passo 3
Agora, vamos aplicar isso à molécula
. O fósforo § é o átomo central, e ele está ligado a três átomos de flúor (F). Primeiro, precisamos contar quantos pares de elétrons estão ao redor do átomo de fósforo. Cada ligação P-F representa um par de elétrons ligantes. Além disso, o fósforo também tem um par de elétrons não ligantes.
Passo 4
Então, no total, o átomo de fósforo na
tem quatro pares de elétrons: três ligados aos flúor e um não ligante. De acordo com a teoria VSEPR, esses quatro pares de elétrons irão se organizar em uma geometria tetraédrica para minimizar as repulsões.
Passo 5
Entretanto, nem todas as posições na geometria tetraédrica são iguais quando temos pares não ligantes. Os pares não ligantes ocupam mais espaço e causam mais repulsão do que os pares ligantes. Isso faz com que a geometria real da molécula seja uma pirâmide trigonal, onde o par não ligante está na posição que causa menos interferência com os pares ligantes.
Resposta
A molécula
possui uma geometria de pirâmide trigonal, e a presença do par de elétrons não ligante no fósforo afeta essa geometria.