Represente a estrutura de Lewis de cada uma das seguintes moléculas ou íons, e determine sua geometria de domínio eletrônico, a geometria molecular e a polaridade da molécula.
a) BF3
b) NH3
c) H2 O
d) CH4
e) NH4^+
f) IF
g) SO3

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me pediu para representar as estruturas de Lewis de várias moléculas ou íons, além de descobrir a geometria dos domínios eletrônicos, a geometria molecular e se a molécula é polar ou não. Para isso, vamos precisar entender como desenhar estruturas de Lewis, contar os pares de elétrons ao redor do átomo central e aplicar a teoria VSEPR para determinar as geometrias. Também vamos ver como a distribuição de elétrons afeta a polaridade da molécula.

Passo 2

a) BF3
Primeiro, vamos desenhar a estrutura de Lewis:
  • Boro (B) tem 3 elétrons de valência.
  • Cada Fluor (F) tem 7 elétrons de valência.
  • Total de elétrons disponíveis: 3 + 3 times 7 = 24 elétrons.
Desenhando a estrutura:
  • Boro no centro com três ligações simples para cada Fluor.
  • Cada Fluor completa seu octeto com pares de elétrons.
  • O Boro fica sem elétron de valência completo, mas isso é comum para o Boro.
Agora, a geometria:
  • Três pares de elétrons ao redor do Boro.
  • Geometria de domínio eletrônico: Trigonal plana.
  • Geometria molecular: Trigonal plana.
  • Polaridade: BF3 é não polar porque a distribuição dos elétrons é simétrica.

Passo 3

b) NH3
Estrutura de Lewis:
  • Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
  • Hidrogênios (H) têm 1 elétron cada.
  • Total de elétrons: 5 + 3 times 1 = 8 elétrons.
Desenhando:
  • Nitrogênio no centro ligado a três Hidrogênios.
  • Restam dois elétrons que formam um par solitário no Nitrogênio.
Geometria:
  • Quatro pares de elétrons (3 ligações e 1 par solitário).
  • Geometria de domínio eletrônico: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Piramidal trigonal.
  • Polaridade: NH3 é polar devido ao par solitário que cria uma distribuição desigual de carga.

Passo 4

c) H2O
Estrutura de Lewis:
  • Oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência.
  • Hidrogênios (H) têm 1 elétron cada.
  • Total de elétrons: 6 + 2 times 1 = 8 elétrons.
Desenhando:
  • Oxigênio no centro ligado a dois Hidrogênios.
  • Restam dois pares de elétrons solitários no Oxigênio.
Geometria:
  • Quatro pares de elétrons (2 ligações e 2 pares solitários).
  • Geometria de domínio eletrônico: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Angular ou dobrada.
  • Polaridade: H2O é polar devido à geometria angular que cria uma distribuição desigual de carga.

Passo 5

d) CH4
Estrutura de Lewis:
  • Carbono © tem 4 elétrons de valência.
  • Hidrogênios (H) têm 1 elétron cada.
  • Total de elétrons: 4 + 4 times 1 = 8 elétrons.
Desenhando:
  • Carbono no centro ligado a quatro Hidrogênios.
  • Todos os átomos têm octetos completos.
Geometria:
  • Quatro pares de elétrons (todas ligações).
  • Geometria de domínio eletrônico: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Tetraédrica.
  • Polaridade: CH4 é não polar porque a distribuição é simétrica.

Passo 6

e) NH4^+
Estrutura de Lewis:
  • Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
  • Hidrogênios (H) têm 1 elétron cada.
  • Carga positiva significa que perdemos um elétron.
  • Total de elétrons: 5 + 4 times 1 - 1 = 8 elétrons.
Desenhando:
  • Nitrogênio no centro ligado a quatro Hidrogênios.
  • Todos os átomos têm octetos completos.
Geometria:
  • Quatro pares de elétrons (todas ligações).
  • Geometria de domínio eletrônico: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Tetraédrica.
  • Polaridade: NH4^+ é não polar devido à simetria.

Passo 7

f) IF
Estrutura de Lewis:
  • Iodo (I) tem 7 elétrons de valência.
  • Flúor (F) tem 7 elétrons de valência.
  • Total de elétrons: 7 + 7 = 14 elétrons.
Desenhando:
  • Iodo ligado a Flúor com uma ligação simples.
  • Restam três pares de elétrons solitários no Iodo e três no Flúor.
Geometria:
  • Dois pares de elétrons (1 ligação e 3 solitários) no Iodo.
  • Geometria de domínio eletrônico: Tetraédrica.
  • Geometria molecular: Angular.
  • Polaridade: IF é polar devido à diferença de eletronegatividade entre I e F e à geometria angular.

Passo 8

g) SO3
Estrutura de Lewis:
  • Enxofre (S) tem 6 elétrons de valência.
  • Oxigênios (O) têm 6 elétrons cada.
  • Total de elétrons: 6 + 3 times 6 = 24 elétrons.
Desenhando:
  • Enxofre no centro ligado a três Oxigênios.
  • Cada Oxigênio tem dois pares de elétrons solitários.
  • Enxofre utiliza dórbitas para expandir seu octeto.
Geometria:
  • Três pares de elétrons (todas ligações).
  • Geometria de domínio eletrónico: Trigonal plana.
  • Geometria molecular: Trigonal plana.
  • Polaridade: SO3 é não polar porque a distribuição é simétrica.

Resposta

a) BF3: Trigonal plana, trigonal plana, não polar.
b) NH3: Tetraédrica, piramidal trigonal, polar.
c) H2O: Tetraédrica, angular/dobrada, polar.
d) CH4: Tetraédrica, tetraédrica, não polar.
e) NH4^+: Tetraédrica, tetraédrica, não polar.
f) IF: Tetraédrica, angular, polar.
g) SO3: Trigonal plana, trigonal plana, não polar.

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