1. OUESTÃO: Para as moléculas abaixo indique a:
    i) Estrutura de Lewis;
    ii) Geometria dos pares de elétrons (geometria dos domínios de elétrons);
    iii) Geometria molecular;
    iv) Hibridização do átomo central.
    a) SO4^2-
    b) ClO4^-
    c) XeF2

Passo 1

Então, galera! Temos um exercício de química onde precisamos analisar três moléculas diferentes: SO4^2-, ClO4^- e XeF2. Para cada uma dessas moléculas, vamos identificar quatro coisas: a estrutura de Lewis, a geometria dos pares de elétrons (ou geometria dos domínios de elétrons), a geometria molecular e a hibridização do átomo central. Vamos usar conceitos de química como a estrutura de Lewis para representar os elétrons, a teoria VSEPR para determinar as geometrias e entender a hibridização com base na quantidade de domínios de elétrons. Bora lá!

Passo 2

Vamos começar com a primeira molécula: SO4^2-.
i) Estrutura de Lewis:
Primeiro, contamos todos os elétrons de valência. O enxofre (S) tem 6 elétrons, cada oxigênio (O) tem 6 elétrons, e o íon tem uma carga de -2, adicionando 2 elétrons. Total: 6 + (4 times 6) + 2 = 32 elétrons.
Desenhamos o enxofre no centro ligado aos quatro oxigênios. Distribuímos os elétrons de forma que cada oxigênio tenha uma configuração estável, geralmente formando ligações duplas. Assim, a estrutura de Lewis mostra enxofre com quatro ligações duplas para os oxigênios.
ii) Geometria dos pares de elétrons:
Usamos a teoria VSEPR. Contamos os domínios de elétrons ao redor do átomo central (S). Aqui, há 4 domínios (quatro ligações duplas), então a geometria dos pares de elétrons é tetraédrica.
iii) Geometria molecular:
Como todos os domínios são ligações e não há pares de elétrons isolados, a geometria molecular também é tetraédrica.
iv) Hibridização do átomo central:
Com 4 domínios de elétrons, a hibridização do enxofre é sp^3.

Passo 3

Agora, vamos para a segunda molécula: ClO4^-.
i) Estrutura de Lewis:
Contamos os elétrons de valência. O cloro (Cl) tem 7 elétrons, cada oxigênio (O) tem 6 elétrons, e a carga de -1 adiciona 1 elétron. Total: 7 + (4 times 6) + 1 = 32 elétrons.
Desenhamos o cloro no centro ligado aos quatro oxigênios. Assim como no SO4^2-, cada oxigênio forma ligações duplas com o cloro para completar a estrutura de Lewis.
ii) Geometria dos pares de elétrons:
Aplicando a teoria VSEPR, temos 4 domínios de elétrons ao redor do cloro, resultando em uma geometria dos pares de elétrons tetraédrica.
iii) Geometria molecular:
Sem pares de elétrons isolados, a geometria molecular também é tetraédrica.
iv) Hibridização do átomo central:
Com 4 domínios, a hibridização do cloro é sp^3.

Passo 4

Por fim, vamos analisar a molécula XeF2.
i) Estrutura de Lewis:
Contamos os elétrons de valência. O xenônio (Xe) tem 8 elétrons, cada flúor (F) tem 7 elétrons. Total: 8 + (2 times 7) = 22 elétrons.
Desenhamos o xenônio no centro ligado aos dois flúoros. Além das duas ligações, o xenônio possui três pares de elétrons isolados para completar sua valência.
ii) Geometria dos pares de elétrons:
Usando a teoria VSEPR, o xenônio tem 5 domínios de elétrons (2 ligações e 3 pares isolados), resultando em uma geometria dos pares de elétrons trigonal bipiramidal.
iii) Geometria molecular:
Com três pares de elétrons isolados que ocupam posições equatoriais para minimizar repulsões, a geometria molecular fica linear, com os dois flúoros em posições opostas.
iv) Hibridização do átomo central:
Com 5 domínios de elétrons, a hibridização do xenônio é sp^3d.

Resposta

Resumindo:
a) SO4^2-
  • Estrutura de Lewis: Enxofre central com quatro ligações duplas para oxigênios.
  • Geometria dos pares de elétrons: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Tetraédrica.
  • Hibridização: sp^3.
b) ClO4^-
  • Estrutura de Lewis: Cloro central com quatro ligações duplas para oxigênios.
  • Geometria dos pares de elétrons: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Tetraédrica.
  • Hibridização: sp^3.
c) XeF2
  • Estrutura de Lewis: Xenônio central com duas ligações para flúoros e três pares isolados.
  • Geometria dos pares de elétrons: Trigonal bipiramidal.
  • Geometria molecular: Linear.
  • Hibridização: sp^3d.

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