Explique como se determinam as geometrias moleculares pela Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos na Camada de Valência (VSEPR).

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a pergunta está pedindo. Precisamos explicar como determinar as geometrias moleculares usando a Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos na Camada de Valência, também conhecida como VSEPR. Para isso, vamos precisar entender como os pares de elétrons ao redor de um átomo central influenciam a forma da molécula.

Passo 2

Primeiro, a VSEPR é uma teoria que nos ajuda a prever a forma das moléculas considerando que os pares de elétrons ao redor de um átomo central se repelem mutuamente. Esses pares podem ser de ligação (compartilhando entre átomos) ou não ligação (livres).

Passo 3

O próximo passo é identificar o átomo central da molécula. Normalmente, é o átomo menos eletronegativo ou aquele que pode formar mais ligações. Por exemplo, em , o oxigênio é o átomo central.

Passo 4

Depois de identificar o átomo central, contamos quantos pares de elétrons estão ao redor dele. Lembrando que cada ligação simples conta como um par de elétrons e cada par de elétrons não ligados também conta. No caso da água ( ), o oxigênio tem 4 pares: 2 pares de ligação com os hidrogênios e 2 pares não ligados.

Passo 5

Com o número total de pares de elétrons, consultamos a geometria básica correspondente. A VSEPR nos diz que:
  • 2 pares: linear ( )
  • 3 pares: trigonal planar ( )
  • 4 pares: tetraédrica ( )
  • 5 pares: trigonal bipiramidal ( e )
  • 6 pares: octaédrica ( )
No exemplo da água, com 4 pares, a geometria básica é tetraédrica.

Passo 6

Porém, precisamos considerar que os pares não ligados ocupam mais espaço do que os pares de ligação. Isso faz com que os ângulos de ligação sejam menores. Na água, os dois pares não ligados empurram os pares de ligação, resultando em uma geometria angular ou dobrada.

Passo 7

Finalmente, após determinar a geometria básica e ajustar os ângulos considerando os pares não ligados, concluímos a forma molecular. Assim, a água tem uma geometria angular com ângulos menores que , especificamente cerca de .

Resposta

Usando a Teoria VSEPR, determinamos que as geometrias moleculares são definidas pelo arranjo dos pares de elétrons ao redor do átomo central, considerando suas repulsões para prever a forma final da molécula.

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