Mostre estruturas de Lewis, preveja ângulos de ligação, geometrias e determine a hibridização para as seguintes moléculas:
a) Pelo método convencional (hibridização no elemento central e adjacentes)
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
,
,
e
. 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
.
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
.
Passo 3
Agora vamos para
.
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
no P.
Passo 4
Vamos para
.
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
no As.
Passo 5
Por último,
.
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
.
Resposta
Todas as moléculas apresentadas (
,
,
e
) possuem geometria tetraédrica com ângulos de ligação próximos a 90° e apresentam hibridização
no elemento central.