Dos gases nobres, apenas o Kr , Xe e Rn formam alguns compostos com O e/ ou F. Escreva as estruturas de Lewis para as seguintes moléculas: (a)
, (b)
, ©
, (d)
, (e)
. Em todos os casos, o Xe é o átomo central.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre estruturas de Lewis para compostos de xenônio (Xe) com flúor (F) e oxigênio (O). O que vamos precisar saber aqui é sobre como desenhar estruturas de Lewis, que mostram como os elétrons são distribuídos nos átomos dentro de uma molécula. Vamos precisar entender conceitos como elétrons de valência, ligações químicas e pares de elétrons isolados.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o número total de elétrons de valência em cada molécula. O xenônio é um gás nobre com 8 elétrons de valência, o flúor tem 7 e o oxigênio tem 6. Somaremos esses elétrons para cada molécula que precisamos desenhar.
Passo 3
Vamos começar com a molécula (a)
. O Xe é o átomo central e está ligado a 2 átomos de F. Cada ligação Xe-F usa 2 elétrons, então 2 ligações usam 4 elétrons. Restam 4 elétrons para distribuir como pares isolados no Xe. Assim, Xe terá 2 pares isolados, totalizando 2 regiões de pares não ligantes e 2 ligações. Isso dá uma geometria linear.
Passo 4
Agora, para a molécula (b)
. Novamente, Xe é o central e está ligado a 4 átomos de F. Cada ligação usa 2 elétrons, totalizando 8 elétrons usados. Restam 0 elétrons para pares isolados, mas precisamos distribuir os elétrons de valência de acordo. Na verdade, Xe pode expandir seu octeto. A estrutura resultante tem uma geometria quadrada planar.
Passo 5
Seguimos para a molécula ©
. Xe está ligado a 6 átomos de F, usando 12 elétrons em ligações. Restam 4 elétrons que formam 2 pares isolados no Xe. Isso dá uma geometria octaédrica distorcida devido aos pares isolados.
Passo 6
Agora, para a molécula (d)
. Aqui, Xe é ligado a 4 átomos de F e 1 átomo de O. As ligações Xe-F usam 8 elétrons e a ligação Xe-O usa 2 elétrons, totalizando 10 elétrons usados. Restam 2 elétrons que formam 1 par isolado no Xe. A estrutura resultante tem uma geometria bipiramidal trigonal.
Passo 7
Por último, a molécula (e)
. Xe está ligado a 2 átomos de O e 2 átomos de F. As ligações Xe-F usam 4 elétrons e as ligações Xe-O usam 4 elétrons, totalizando 8 elétrons usados. Restam 4 elétrons para pares isolados no Xe. Isso dá uma geometria retangular dobrada.
Resposta
As estruturas de Lewis para as moléculas são:
(a)
F
|
F—Xe—F
|
F
(b)
F
|
F—Xe—F
|
F
©
F
|
F—Xe—F
|
F
(d)
F
|
F—Xe—O
|
F
(e)
O
|
F—Xe—F
|
O
Cada linha representa uma ligação covalente e os pares isolados não estão representados aqui para simplificação.