Nas seguintes espécies, desenhe as estruturas de Lewis, prediga o arranjo e dê a hibridização de cada uma.
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa desenhar as estruturas de Lewis, prever o arranjo molecular e identificar a hibridização de cada uma das espécies químicas listadas. Para isso, vamos usar conceitos de estruturas de Lewis, teoria da repulsão dos pares de elétrons (VSEPR) e hibridização dos orbitais atômicos.
Passo 2
(a)
Estrutura de Lewis:
- O boro (B) tem 3 elétrons de valência.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons de valência, totalizando 21 para os 3 F.
- Total de elétrons disponíveis: 3 + 21 = 24 elétrons (12 pares).
- O B está no centro ligado aos 3 F com ligações simples.
- Os F completam seus octetos, mas o B fica com apenas 6 elétrons, o que é aceitável para o boro.
Arranjo Molecular:
- A geometria é trigonal plana.
Hibridização:
- sp².
Passo 3
(b)
Estrutura de Lewis:
- Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
- Cada oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência, totalizando 12 para os 2 O.
- Soma dos elétrons: 5 + 12 + 1 (carga negativa) = 18 elétrons (9 pares).
- O N está no centro ligado aos 2 O com ligações simples e uma ligaç��o dupla para um dos O.
- Todos os átomos alcançam o octeto.
Arranjo Molecular:
- Geometria angular.
Hibridização:
- sp².
Passo 4
©
Estrutura de Lewis:
- Enxofre (S) tem 6 elétrons de valência.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons de valência, totalizando 35 para os 5 F.
- Soma dos elétrons: 6 + 35 + 1 (carga negativa) = 42 elétrons (21 pares).
- S está no centro ligado aos 5 F com ligações simples.
- S tem um par de elétrons não ligantes.
Arranjo Molecular:
- Geometria bipiramidal trigonal.
Hibridização:
- sp³d.
Passo 5
(d)
Estrutura de Lewis:
- Xenônio (Xe) tem 8 elétrons de valência.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons de valência, totalizando 14 para os 2 F.
- Soma dos elétrons: 8 + 14 = 22 elétrons (11 pares).
- Xe está no centro ligado aos 2 F com ligações simples.
- Xe tem 3 pares de elétrons não ligantes.
Arranjo Molecular:
- Geometria linear.
Hibridização:
- sp³d³.
Passo 6
(e)
Estrutura de Lewis:
- Oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência.
- Cloro (Cl) tem 7 elétrons de valência.
- Soma dos elétrons: 6 + 7 + 1 (carga negativa) = 14 elétrons (7 pares).
- O está no centro ligado ao Cl com uma ligação simples.
- O tem 3 pares de elétrons não ligantes.
Arranjo Molecular:
- Geometria angular.
Hibridização:
- sp³.
Passo 7
(f)
Estrutura de Lewis:
- Cloro (Cl) tem 7 elétrons de valência.
- Cada flúor (F) tem 7 elétrons de valência, totalizando 35 para os 5 F.
- Soma dos elétrons: 7 + 35 = 42 elétrons (21 pares).
- Cl está no centro ligado aos 5 F com ligações simples.
- Cl tem 1 par de elétrons não ligantes.
Arranjo Molecular:
- Geometria bipiramidal bipiramidal.
Hibridização:
- sp³d.
Passo 8
(g)
Estrutura de Lewis:
- Enxofre (S) tem 6 elétrons de valência.
- Cada hidrogênio (H) tem 1 elétron de valência, totalizando 2 para os 2 H.
- Soma dos elétrons: 6 + 2 = 8 elétrons (4 pares).
- S está no centro ligado aos 2 H com ligações simples.
- S tem 2 pares de elétrons não ligantes.
Arranjo Molecular:
- Geometria angular.
Hibridização:
- sp³.
Resposta
Resumindo, as estruturas de Lewis, arranjos moleculares e hibridizações das espécies são:
- BF₃: Trigonal plana, sp².
- NO₂⁻: Angular, sp².
- SF₅⁻: Bipiramidal trigonal, sp³d.
- XeF₂: Linear, sp³d³.
- OCl⁻: Angular, sp³.
- ClF₅: Bipiramidal, sp³d.
- H₂S: Angular, sp³.
Exercícios relacionados
Classifique o tipo de ligação que pode ser formado como resultado de cada uma das seguintes sobreposições de orbitais atômicos:
(a)
(b)
© (lado a lado)
(d) (segundo o mesmo eixo)
(e) s - sp (segundo o mesmo eixo)
(a)
(b)
©
(d)
(e) s - sp (segundo o mesmo eixo)
Dê a estrutura de Lewis dos seguintes compostos:
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
Defina momento de dipolo elétrico. Quais são as unidades e o qual o símbolo usado?
Explique o fato de que o
é não polar, enquanto o
é polar.