Quais são as formas moleculares do H3 O^+, ClF2^+e ICl 4^-?

Passo 1

Beleza, temos que descobrir as formas moleculares de três íons: H3O^+, ClF2^+ e ICl4^-. Vamos usar a teoria VSEPR (Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência) para determinar as geometrias dessas moléculas. Isso vai nos ajudar a entender como os átomos estão dispostos no espaço.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a teoria VSEPR. Ela nos diz que os pares de elétrons ao redor de um átomo central se organizam de forma a minimizar a repulsão entre eles. Isso determina a forma da molécula. Temos que contar os pares de elétrons ligantes (que formam ligações) e os pares de elétrons não ligantes (lone pairs).

Passo 3

Vamos começar com o íon H3O^+. O oxigênio é o átomo central. O oxigênio tem 6 elétrons de valência, mas como o íon é positivo, ele perdeu um, ficando com 5 elétrons de valência. Ele forma 3 ligações com hidrogênios e fica com 1 par de elétrons não ligante. Então, temos 4 pares de elétrons ao redor do oxigênio.

Passo 4

Com 4 pares de elétrons (3 ligantes e 1 não ligante), a geometria eletrônica é tetraédrica. Porém, como um par é não ligante, a forma molecular ajusta para trigonal piramidal. Isso ocorre porque os pares de elétrons não ligantes ocupam mais espaço, empurrando os ligantes para baixo, formando uma base piramidal.

Passo 5

Agora, vamos para o ClF2^+. O cloro é o átomo central. O cloro tem 7 elétrons de valência, e como o íon tem uma carga positiva, ele perde um elétron, ficando com 6 elétrons de valência. Ele forma 2 ligações com flúor e tem 2 pares de elétrons não ligantes. Totalizando 4 pares ao redor do cloro.

Passo 6

Com 4 pares de elétrons (2 ligantes e 2 não ligantes), a geometria eletrônica também é tetraédrica. Neste caso, a forma molecular é angular ou dobrada, especificamente a geometria de “ângulo de água”, mas adaptada para o ClF2^+, resultando em uma forma dobrada.

Passo 7

Por último, vamos analisar o ICl4^-. O iodo é o átomo central. O iodo tem 7 elétrons de valência, e o íon tem uma carga negativa, então adicionamos um elétron, ficando com 8 elétrons de valência. Ele forma 4 ligações com cloro e não tem pares de elétrons não ligantes. Totalizando 4 pares ligantes ao redor do iodo.

Passo 8

Com 4 pares de elétrons ligantes e nenhum par não ligante, a geometria eletrônica é tetraédrica, e a forma molecular também é tetraédrica, já que todos os pares estão envolvidos em ligações.

Resposta

As formas moleculares são:
  • H3O^+: trigonal piramidal
  • ClF2^+: dobrada
  • ICl4^-: tetraédrica

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