Dê a hibridização, a forma da molécula, a geometria e os possíveis ângulos, do átomo em negrito das seguintes moléculas: (a) S F4 (b) B C l3 © HOCl (d) XeF4 (e) PCl5 (f) IF4 ^+.

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) SF4, (b) BCl3, © HOCl, (d) XeF4, (e) PCl5 e (f) IF4^+. 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) SF4
  • Elétrons de valência do S: 6
  • Regiões de densidade eletrônica: 4 ligações com F + 1 par não ligante = 5
  • Hibridização: sp^3d
  • Geometria molecular: “See-saw” (balão de ferro)
  • Ângulos de ligação: Aproximadamente 120°, 90° e 180°

Passo 4

b) BCl3
  • Elétrons de valência do B: 3
  • Regiões de densidade eletrônica: 3 ligações com Cl + 0 pares não ligantes = 3
  • Hibridização: sp^2
  • 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: sp^3
  • Geometria molecular: Angular ou dobrada
  • Ângulos de ligação: Aproximadamente 104,5°

Passo 6

d) XeF4
  • Elétrons de valência do Xe: 8
  • Regiões de densidade eletrônica: 4 ligações com F + 2 pares não ligantes = 6
  • Hibridização: sp^3d^2
  • Geometria molecular: Retangular plana (square planar)
  • Ângulos de ligação: 90° e 180°

Passo 7

e) PCl5
  • Elétrons de valência do P: 5
  • Regiões de densidade eletrônica: 5 ligações com Cl + 0 pares não ligantes = 5
  • Hibridização: sp^3d
  • Geometria molecular: Trigonal bipiramidal
  • Ângulos de ligação: 120° no plano trigonal e 90° nos eixos axial

Passo 8

f) IF4^+
  • Elétrons de valência do I: 7 (mas como é IF4^+, perde 1 elétron, ficando com 6)
  • Regiões de densidade eletrônica: 4 ligações com F + 2 pares não ligantes = 6
  • Hibridização: sp^3d^2
  • Geometria molecular: Octaédrica distorcida (square planar)
  • Ângulos de ligação: Aproximadamente 90° e 180°

Resposta

As características das moléculas são:
a) SF4
  • Hibridização: sp^3d
  • Forma: See-saw (balão de ferro)
  • Geometria: “See-saw”
  • Ângulos: Aproximadamente 120°, 90° e 180°
b) BCl3
  • Hibridização: sp^2
  • Forma: Trigonal plana
  • Geometria: Trigonal plana
  • Ângulos: 120°
c) HOCl
  • Hibridização: sp^3
  • Forma: Angular ou dobrada
  • Geometria: Angular
  • Ângulos: Aproximadamente 104,5°
d) XeF4
  • Hibridização: sp^3d^2
  • Forma: Retangular plana
  • Geometria: Square planar
  • Ângulos: 90° e 180°
e) PCl5
  • Hibridização: sp^3d
  • Forma: Trigonal bipiramidal
  • Geometria: Trigonal bipiramidal
  • Ângulos: 120° no plano trigonal e 90° nos eixos axial
f) IF4^+
  • Hibridização: sp^3d^2
  • Forma: Octaédrica distorcida
  • Geometria: Square planar
  • Ângulos: Aproximadamente 90° e 180°

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