Quais são as formas geométricas dos orbitais híbridos s p^3 d^2, sp^3 d, sp^2, sp^3 e sp ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre as formas geométricas dos orbitais híbridos! O enunciado pede para identificar as formas dos orbitais híbridos sp^3d^2, sp^3d, sp^2, sp^3 e sp. Para isso, vamos precisar entender o que são orbitais híbridos e como eles determinam a geometria das moléculas. Vamos por partes!

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que são orbitais híbridos. Orbitais híbridos são combinações de orbitais atômicos que resultam em novos orbitais com geometria específica. Isso ajuda as moléculas a se organizarem de maneira mais estável. As misturas de orbitais dependem do número de ligações que o átomo central forma.

Passo 3

Vamos começar com o orbital híbrido sp^3d^2. Esse tipo de híbrido envolve a mistura de 1 orbital s, 3 orbitais p e 2 orbitais d. Geralmente, ocorre em moléculas com seis regiões de eletrons ao redor do átomo central, como no caso do SF₆. A geometria resultante é octaédrica, com ângulos de 90° entre os orbitais.

Passo 4

Agora, o orbital híbrido sp^3d. Aqui, misturamos 1 orbital s, 3 orbitais p e 1 orbital d. Esse tipo de híbrido é típico em moléculas com cinco regiões de elétrons ao redor do átomo central, como no PCl₅. A geometria é trigonal bipiramidal, com três átomos no plano equatorial formando 120° entre si e dois átomos nos polos, a 90° em relação ao equatorial.

Passo 5

Vamos para o sp^2. Esse híbrido resulta da mistura de 1 orbital s e 2 orbitais p. É comum em moléculas com três regiões de elétrons, como no eteno (C₂H₄). A geometria é trigonal plana, com ângulos de 120° entre os átomos no mesmo plano.

Passo 6

O orbital híbrido sp^3 é formado pela mistura de 1 orbital s e 3 orbitais p. Ele aparece em moléculas com quatro regiões de elétrons ao redor do átomo central, como no metano (CH₄). A geometria é tetraédrica, com ângulos de aproximadamente 109,5° entre os orbitais.

Passo 7

Por fim, o orbital híbrido sp envolve a mistura de 1 orbital s e 1 orbital p. Essa hibridação ocorre em moléculas com duas regiões de elétrons, como no acetileno (C₂H₂). A geometria resultante é linear, com ângulo de 180° entre os átomos.

Resposta

As formas geométricas dos orbitais híbridos são:
  • sp^3d^2: Octaédrica
  • sp^3d: Trigonal Bipiramidal
  • sp^2: Trigonal Plana
  • sp^3: Tetraédrica
  • sp: Linear

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