Mostre estruturas de Lewis, preveja ângulos de ligação, geometrias e determine a hibridização para as seguintes moléculas:
H2 S(theta=92^circ) PH3(theta=93,5^circ) AsF3(theta=96,2^circ) H2 Se(theta=91^circ)
a) Pelo método convencional (hibridização no elemento central e adjacentes)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente mostrar as estruturas de Lewis, prever os ângulos de ligação, as geometrias moleculares e determinar a hibridização para as moléculas H2S, PH3, AsF3 e H2Se. Vamos usar o método convencional, que envolve a hibridação tanto do elemento central quanto dos elementos adjacentes. Para isso, vamos precisar entender estruturas de Lewis, teoria VSEPR para geometria molecular e conceitos de hibridização de orbitais.

Passo 2

Vamos começar com a molécula H2S.
Estrutura de Lewis:
  • Encontre o número total de elétrons de valência: o enxofre (S) tem 6 elétrons de valência e cada hidrogênio (H) tem 1, totalizando 8 elétrons.
  • Distribua os elétrons: o S está no centro ligado aos dois H. Após ligar, o S tem dois pares de elétrons não compartilhados.
Teoria VSEPR e Geometria:
  • O S tem 4 regiões de elétrons (2 ligações e 2 pares livres), o que sugere uma geometria tetraédrica.
  • Contudo, os pares livres ocupam mais espaço, reduzindo o ângulo entre ligações para cerca de 92°, como dado no enunciado.
Hibridização:
  • Com 4 regiões de elétrons, a hibridização do S é sp^3.

Passo 3

Agora vamos para PH3.
Estrutura de Lewis:
  • Fósforo § tem 5 elétrons de valência e cada hidrogênio (H) tem 1, totalizando 8 elétrons.
  • O P está no centro ligado aos três H, deixando um par de elétrons não compartilhado.
Teoria VSEPR e Geometria:
  • O P tem 4 regiões de elétrons (3 ligações e 1 par livre), sugerindo uma geometria tetraédrica.
  • Com um par livre, o ângulo entre ligações é levemente maior, cerca de 93,5°.
Hibridização:
  • As 4 regiões de elétrons indicam hibridização sp^3 no P.

Passo 4

Vamos para AsF3.
Estrutura de Lewis:
  • Arsênio (As) tem 5 elétrons de valência e cada flúor (F) tem 7, totalizando 26 elétrons.
  • O As está no centro ligado aos três F, com um par de elétrons não compartilhado.
Teoria VSEPR e Geometria:
  • O As possui 4 regiões de elétrons (3 ligações e 1 par livre), com geometria tetraédrica.
  • O ângulo entre ligações é aproximadamente 96,2°, um pouco maior devido ao par livre.
Hibridização:
  • As 4 regiões de elétrons levam a uma hibridização sp^3 no As.

Passo 5

Por último, H2Se.
Estrutura de Lewis:
  • Selênio (Se) tem 6 elétrons de valência e cada hidrogênio (H) tem 1, totalizando 8 elétrons.
  • O Se está no centro ligado aos dois H, com dois pares de elétrons não compartilhados.
Teoria VSEPR e Geometria:
  • O Se possui 4 regiões de elétrons (2 ligações e 2 pares livres), indicando uma geometria tetraédrica.
  • O ângulo de ligação é próximo a 91°, reduzido pelos pares livres.
Hibridização:
  • Com 4 regiões de elétrons, a hibridização do Se é sp^3.

Resposta

Todas as moléculas apresentadas ( H2S, PH3, AsF3 e H2Se) possuem geometria tetraédrica com ângulos de ligação próximos a 90° e apresentam hibridização sp^3 no elemento central.

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