Dê a estrutura de Lewis, o arranjo dos pares de eletrônicos e geometria molecular das moléculas abaixo.
Molécula Estrutura de Lewis Arranjo eletrônico Geometria molecular Tipo de ligações <br> química
a) HNO3
b) S n C l5 ^+
c) N H4 ^+
d) S3 ^-
e) S n F6
f) CaF2

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente desenhar a estrutura de Lewis, identificar o arranjo dos pares de elétrons, determinar a geometria molecular e o tipo de ligações químicas de várias moléculas. Para isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos de química como estrutura de Lewis, teoria VSEPR para a geometria molecular e tipos de ligações químicas (simples, duplas, iônicas, etc.).

Passo 2

Vamos começar com a molécula (a) HNO3. Primeiro, precisamos desenhar a estrutura de Lewis. Isso envolve contar o número total de elétrons de valência disponíveis.
Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência, oxigênio (O) tem 6 cada e hidrogênio (H) tem 1. Então, total: 5 + (3 times 6) + 1 = 24 elétrons.

Passo 3

Agora, distribuímos esses elétrons para formar ligações e pares livres. O hidrogênio sempre forma uma ligação simples. O nitrogênio será o átomo central ligado aos três oxigênios. Para satisfazer a regra do octeto, um dos oxigênios terá uma ligação dupla com o nitrogênio, e os outros dois terão ligações simples, cada um com pares de elétrons livre.

Passo 4

Com a estrutura de Lewis pronta, identificamos o arranjo eletrônico ao redor do átomo central (nitrogênio). Temos três regiões de eletrônicos (três ligações) e um par de elétrons livre, totalizando quatro regiões.

Passo 5

Utilizando a teoria VSEPR, quatro regiões eletrônicas ao redor do nitrogênio resultam em uma geometria tetraédrica. Porém, com um par livre, a geometria molecular fica como trigonal piramidal.

Passo 6

Finalmente, o tipo de ligação química na HNO3 envolve ligações covalentes entre os átomos, onde os elétrons são compartilhados.

Passo 7

Agora, vamos para a molécula (b) SnCl5^+. Primeiro, contamos os elétrons de valência: estanho (Sn) tem 4, cada cloro (Cl) tem 7, e temos uma carga positiva que tira um elétron. Total: 4 + (5 times 7) - 1 = 38 elétrons.

Passo 8

Distribuímos os elétrons: o estanho central é ligado aos cinco cloros através de ligações simples. O estanho pode expandir seu octeto, acomodando mais elétrons.

Passo 9

O arranjo eletrônico ao redor do estanho com cinco ligações é trigonal bipiramidal.

Passo 10

A geometria molecular é, portanto, bipiramidal trigonal.

Passo 11

As ligações entre Sn e Cl são covalentes, já que compartilham elétrons.

Passo 12

Vamos para a molécula © NH4^+. Contamos os elétrons de valência: nitrogênio tem 5, hidrogênio tem 1 cada, e a carga positiva tira um elétron. Total: 5 + (4 times 1) - 1 = 8 elétrons.

Passo 13

Distribuímos os elétrons: nitrogênio central formando quatro ligações simples com os quatro hidrogênios, sem pares de elétrons livres.

Passo 14

O arranjo eletrônico ao redor do nitrogênio é de quatro regiões eletrônicas.

Passo 15

Pela teoria VSEPR, quatro regiões eletrônicas resultam em uma geometria tetraédrica.

Passo 16

As ligações N-H são covalentes, compartilhando elétrons entre nitrogênio e hidrogênio.

Passo 17

Agora, a molécula (d) S3^-. Contamos os elétrons de valência: enxofre tem 6 cada, e a carga negativa adiciona um elétron. Total: (3 times 6) + 1 = 19 elétrons, que ajustamos para pares: 18 elétrons (9 pares).

Passo 18

Desenhamos a estrutura: três enxofres ligados em sequência, com ligações simples e pares de elétrons livres.

Passo 19

O arranjo eletrônico ao redor dos enxofres envolve três regiões eletrônicas (duas ligações e um par livre), resultando em geometria angular ou dobrada.

Passo 20

A geometria molecular é angular devido ao par livre.

Passo 21

As ligações entre enxofres são covalentes.

Passo 22

Vamos para a molécula (e) SnF6. Contamos os elétrons de valência: estanho tem 4, cada flúor tem 7. Total: 4 + (6 times 7) = 46 elétrons.

Passo 23

Desenhamos a estrutura: estanho central ligado a seis flúor por ligações simples, possibilitando a expansão do octeto do estanho.

Passo 24

O arranjo eletrônico ao redor do estanho com seis regiões eletrônicas é octaédrico.

Passo 25

A geometria molecular é octaédrica.

Passo 26

As ligações entre Sn e F são covalentes.

Passo 27

Finalmente, a molécula (f) CaF2. Contamos os elétrons de valência: cálcio tem 2 e cada flúor tem 7. Total: 2 + (2 times 7) = 16 elétrons.

Passo 28

Como o cálcio é um metal e o flúor é um não-metal, formamos ligações iônicas: cálcio perde seus dois elétrons para formar Ca^2+ e cada flúor ganha um elétron para formar F^-.

Passo 29

O arranjo eletrônico envolve íons de cálcio e íons de flúor em uma rede cristalina.

Passo 30

A geometria molecular não se aplica diretamente a compostos iônicos, pois eles formam estruturas de rede.

Passo 31

As ligações em CaF2 são iônicas, resultantes da transferência de elétrons do cálcio para o flúor.

Resposta

Para a molécula (f) CaF2:
  • Estrutura de Lewis: Cálcio formando íons Ca^2+ e dois íons F^-.
  • Arranjo eletrônico: Rede cristalina de íons.
  • Geometria molecular: Estrutura de rede (não aplicável VSEPR).
  • Tipo de ligações químicas: Iônicas.

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