Dê a hibridização, a forma da molécula, a geometria e os possíveis ângulos, do átomo em negrito das seguintes moléculas: (a) (b) © HOCl (d) (e) (f) .

Passo 1

O exercício pede para determinar a hibridização, a forma da molécula, a geometria e os possíveis ângulos do átomo destacado nas seguintes moléculas: (a) , (b) , © HOCl, (d) , (e) e (f) . Vamos usar conceitos de hibridização e a teoria VSEPR para resolver cada caso.

Passo 2

Primeiro, é importante entender que a hibridização indica como os orbitais atômicos se combinam para formar novos orbitais híbridos que formam as ligações na molécula. A teoria VSEPR (Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência) ajuda a prever a geometria molecular com base no número de regiões de densidade eletrônica ao redor do átomo central.
Para cada molécula, seguiremos estes passos:
  1. Contar o número de elétrons de valência do átomo central.
  2. Determinar o número de regiões de densidade eletrônica (ligações e pares não ligantes).
  3. Identificar a hibridização com base nessas regiões.
  4. Estabelecer a geometria molecular e os ângulos de ligação.

Passo 3

a)
  • Elétrons de valência do S: 6
  • Regiões de densidade eletrônica: 4 ligações com F + 1 par não ligante = 5
  • Hibridização:
  • Geometria molecular: “See-saw” (balão de ferro)
  • Ângulos de ligação: Aproximadamente 120°, 90° e 180°

Passo 4

b)
  • Elétrons de valência do B: 3
  • Regiões de densidade eletrônica: 3 ligações com Cl + 0 pares não ligantes = 3
  • Hibridização:
  • Geometria molecular: Trigonal plana
  • Ângulos de ligação: 120°

Passo 5

c) HOCl
  • Elétrons de valência do O: 6
  • Regiões de densidade eletrônica: 2 ligações (com H e Cl) + 2 pares não ligantes = 4
  • Hibridização:
  • Geometria molecular: Angular ou dobrada
  • Ângulos de ligação: Aproximadamente 104,5°

Passo 6

d)
  • Elétrons de valência do Xe: 8
  • Regiões de densidade eletrônica: 4 ligações com F + 2 pares não ligantes = 6
  • Hibridização:
  • Geometria molecular: Retangular plana (square planar)
  • Ângulos de ligação: 90° e 180°

Passo 7

e)
  • Elétrons de valência do P: 5
  • Regiões de densidade eletrônica: 5 ligações com Cl + 0 pares não ligantes = 5
  • Hibridização:
  • Geometria molecular: Trigonal bipiramidal
  • Ângulos de ligação: 120° no plano trigonal e 90° nos eixos axial

Passo 8

f)
  • Elétrons de valência do I: 7 (mas como é , perde 1 elétron, ficando com 6)
  • Regiões de densidade eletrônica: 4 ligações com F + 2 pares não ligantes = 6
  • Hibridização:
  • Geometria molecular: Octaédrica distorcida (square planar)
  • Ângulos de ligação: Aproximadamente 90° e 180°

Resposta

As características das moléculas são:
a)
  • Hibridização:
  • Forma: See-saw (balão de ferro)
  • Geometria: “See-saw”
  • Ângulos: Aproximadamente 120°, 90° e 180°
b)
  • Hibridização:
  • Forma: Trigonal plana
  • Geometria: Trigonal plana
  • Ângulos: 120°
c) HOCl
  • Hibridização:
  • Forma: Angular ou dobrada
  • Geometria: Angular
  • Ângulos: Aproximadamente 104,5°
d)
  • Hibridização:
  • Forma: Retangular plana
  • Geometria: Square planar
  • Ângulos: 90° e 180°
e)
  • Hibridização:
  • Forma: Trigonal bipiramidal
  • Geometria: Trigonal bipiramidal
  • Ângulos: 120° no plano trigonal e 90° nos eixos axial
f)
  • Hibridização:
  • Forma: Octaédrica distorcida
  • Geometria: Square planar
  • Ângulos: Aproximadamente 90° e 180°

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Quais dos seguintes conjuntos de números quânticos (citados na ordem: ) são impossíveis para um elétron num átomo, no estado fundamental?
(a)
(b)
©
(d)
(e) .
Usando esta equação, determine se o gás torna-se mais ou menos ideal quando:
(a) O gás é comprimido à temperatura constante;
(b) Mais gás é adicionado ao sistema à temperatura e volume constante;
© A temperatura do gás é elevada a volume constante.
ATENÇÃO: cada resposta deve ser suportada pela aplicação da equação de van der Waals!!!
(b) Qual volume de será consumido caso a temperatura seja de 300 K e pressão de 100 kPa ?