Determine a geometria molecular dos seguintes íons
A) CLO3
B) NO3
C) ClO2
D) NO2
E) SO4

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Você quer saber qual é a geometria molecular de alguns íons: ClO₃⁻, NO₃⁻, ClO₂⁻, NO₂⁻ e SO₄²⁻. Para isso, vamos usar a teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), que ajuda a determinar a forma das moléculas com base na repulsão entre os pares de elétrons ao redor do átomo central. Precisamos contar os pares de elétrons, identificar se são pares ligados (ligações) ou isolados, e então descobrir a geometria de cada íon.

Passo 2

A) ClO₃⁻
Primeiro, identificamos o átomo central, que é o Cloro (Cl). O Cloro tem 7 elétrons de valência e cada oxigênio (O) tem 6 elétrons. Como o íon tem uma carga de -1, adicionamos 1 elétron extra. Então, o total de elétrons disponíveis é:
7 (Cl) + 3 times 6 (O) + 1 = 26 elétrons é
Distribuímos os elétrons para formar ligações e pares isolados. O Cloro forma três ligações com os oxigênios e possui um par isolado. Isso resulta em quatro pares de elétrons ao redor do Cloro, o que segundo a VSEPR dá uma geometria tetraédrica com um par isolado, resultando em uma geometria trigonal pyramidal.
B) NO₃⁻
O átomo central é o Nitrogênio (N). Nitrogênio tem 5 elétrons de valência, cada Oxigênio tem 6, e a carga -1 adiciona 1 elétron. Total de elétrons:
5 (N) + 3 times 6 (O) + 1 = 24 elétrons é
Distribuímos os elétrons formando três ligações N-O e nenhum par isolado no Nitrogênio. Com três pares de ligações, a geometria é trigonal planar.
C) ClO₂⁻
Aqui, o Cloro (Cl) é o átomo central. Cloro tem 7 elétrons de valência, cada Oxigênio tem 6, e a carga -1 adiciona 1. Total:
7 (Cl) + 2 times 6 (O) + 1 = 20 elétrons é
O Cloro forma duas ligações com os Oxigênios e possui dois pares isolados. Com quatro pares de elétrons (dois ligados e dois isolados), a geometria é angular ou dobrada.
D) NO₂⁻
O Nitrogênio (N) é o central. Nitrogênio tem 5 elétrons de valência, cada Oxigênio tem 6, e a carga -1 adiciona 1. Total:
5 (N) + 2 times 6 (O) + 1 = 18 elétrons é
Formamos duas ligações N-O e temos um par isolado no Nitrogênio. Com três pares de elétrons (dois ligados e um isolado), a geometria é angular ou dobrada.
E) SO₄²⁻
O Enxofre (S) é o átomo central. Enxofre tem 6 elétrons de valência, cada Oxigênio tem 6, e a carga -2 adiciona 2 elétrons. Total:
6 (S) + 4 times 6 (O) + 2 = 32 elétrons é
O Enxofre forma quatro ligações com os Oxigênios e não possui pares isolados. Com quatro pares de ligações, a geometria é tetraédrica.

Resposta

A geometria molecular dos íons é:
  • ClO₃⁻: Trigonal Pyramidal
  • NO₃⁻: Trigonal Planar
  • ClO₂⁻: Angular (Dobrado)
  • NO₂⁻: Angular (Dobrado)
  • SO₄²⁻: Tetraédrica

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