Determine o arranjo, a geometria molecular, e a polaridade para PCl3

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para determinar o arranjo, a geometria molecular e a polaridade da molécula PCl₃. Para isso, vamos usar o modelo VSEPR (Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência), que nos ajuda a prever a forma das moléculas com base na repulsão entre os pares de elétrons ao redor do átomo central. Vamos precisar entender como distribuir esses pares de elétrons e como isso afeta a forma e a polaridade da molécula.

Passo 2

Primeiro, vamos desenhar a estrutura de Lewis para a molécula de PCl₃. O fósforo § está no centro e se liga a três átomos de cloro (Cl). O fósforo tem 5 elétrons de valência, e cada cloro tem 7 elétrons de valência.
Então, o fósforo compartilha 3 pares de elétrons com os cloros, formando ligações simples. Além disso, o fósforo terá um par de elétrons não ligante.

Passo 3

Agora, aplicando o modelo VSEPR, contamos os pares de elétrons ao redor do átomo central §. Temos três pares de ligação (com os cloros) e um par não ligante, totalizando quatro pares de elétrons.
De acordo com o VSEPR, quatro pares de elétrons tendem a se arranjar em uma geometria tetraédrica para minimizar a repulsão entre eles. Porém, como um desses pares é não ligante, a geometria molecular resultante será diferente.

Passo 4

Com três pares de ligação e um par não ligante, a geometria molecular de PCl₃ é trigonal piramidal. Isso ocorre porque o par não ligante ocupa mais espaço, empurrando os três cloros para baixo, formando uma pirâmide com o fósforo no topo.

Passo 5

Para determinar a polaridade, precisamos considerar a diferença de eletronegatividade entre o fósforo e os cloros, além da geometria da molécula. O cloro é mais eletronegativo que o fósforo, o que faz com que os elétrons nas ligações P-Cl sejam puxados mais para os cloros, criando dipolos elétricos.
Além disso, a geometria trigonal piramidal não é simétrica, o que faz com que os dipolos não se cancelem. Portanto, a molécula possui uma polaridade líquida.

Resposta

A molécula de PCl₃ possui um arranjo tetraédrico de pares de elétrons, uma geometria molecular trigonal piramidal e é uma molécula polar.

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