Qual é a fórmula de um cátion composto de iodo e flúor cujo átomo central iodo tem uma hidridização
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é sobre descobrir a fórmula de um cátion que é feito de iodo e flúor. O átomo central é o iodo, e ele está com uma hibridização de
. Vamos precisar entender o que é hibridização e como isso afeta a fórmula do cátion para resolver o exercício.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre hibridização. É uma mistura dos orbitais atômicos para formar novos orbitais híbridos que facilitam a formação de ligações químicas. No caso do
, estamos misturando um orbital s, três orbitais p e um orbital d, resultando em cinco orbitais híbridos. Isso geralmente se relaciona com uma geometria trigonal bipiramidal ou octaédrica.
Passo 3
Agora, vamos pensar na geometria que o iodo terá com essa hibridização. Com cinco orbitais híbridos (
), a geometria mais comum é a trigonal bipiramidal, que tem cinco ligantes ao redor do átomo central. Porém, há uma possibilidade que, dependendo do número de ligantes, a geometria possa mudar.
Passo 4
Como estamos lidando com um cátion composto de iodo e flúor, precisamos considerar quantos átomos de flúor vão se ligar ao iodo. Cada ligação com flúor utilizará um dos orbitais híbridos do iodo. Se tivermos cinco orbital híbridos, podemos formar cinco ligações com flúor, resultando em cinco átomos de F.
Passo 5
Com essas cinco ligações, a fórmula básica do cátion seria
. No entanto, precisamos considerar a carga do cátion. O iodo costuma ter estados de oxidação variados, mas aqui, com cinco flúor ligados, o iodo está no estado de +5. Para balancear a carga negativa dos flúor (cada F tem -1), o cátion resultante terá uma carga positiva.
Passo 6
Portanto, combinando tudo isso, a fórmula do cátion será
, indicando que há cinco átomos de flúor ligados a um átomo de iodo com uma carga positiva no cátion.
Resposta
A fórmula do cátion é
.