Sobre o modelo PRENV:
a) Dê a sua definição e explique sua importância na previsão da geometria molecular.
b) Como o número de pares de elétrons não ligantes afeta a geometria molecular segundo o modelo RPENV? Dê exemplos.
c) Compare a geometria de H2 O, CO2, NH3 e CH4 com base no modelo RPENV.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Esse exercício fala sobre o modelo PRENV, que na verdade é o modelo VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion). Ele é usado para prever a geometria das moléculas com base na repulsão entre pares de elétrons na camada de valência. Para resolver as questões, vamos precisar entender o que é o modelo VSEPR, como os pares de elétrons não ligantes influenciam a forma da molécula e comparar a geometria de algumas moléculas específicas.

Passo 2

Primeiro, vamos definir o modelo VSEPR. Esse modelo ajuda a prever a forma tridimensional das moléculas considerando que os pares de elétrons ao redor do átomo central se repelem e se organizam de maneira a minimizar essa repulsão. Ou seja, os elétrons “quiserem” ficar o mais longe possível uns dos outros, definindo assim a geometria da molécula.

Passo 3

Agora, sobre a importância do VSEPR na previsão da geometria molecular: entender a forma da molécula é fundamental para saber como ela interage com outras moléculas, suas propriedades físicas e químicas. Por exemplo, a forma pode influenciar a solubilidade, pontuação de ebulição e até como a molécula reage em uma reação química.

Passo 4

Vamos para a segunda parte da questão. O número de pares de elétrons não ligantes (também chamados de pares livres) afeta a geometria molecular porque esses pares ocupam mais espaço do que os pares ligados. Isso faz com que a geometria seja ligeiramente alterada para acomodar esses elétrons extras, resultando em estruturas como angular ou dobrada, em vez de lineares.

Passo 5

Por exemplo, na molécula de água ( H2O), há dois pares de elétrons não ligantes além dos dois pares ligados aos hidrogênios. Esses pares não ligantes empurram os átomos de hidrogênio para que a molécula tenha uma forma angular. Já no dióxido de carbono ( CO2), não há pares de elétrons não ligantes no carbono, resultando em uma geometria linear.

Passo 6

Agora, vamos comparar a geometria das moléculas H2O, CO2, NH3 e CH4 usando o modelo VSEPR:
  • H2O: Possui 2 pares de elétrons ligantes e 2 pares não ligantes, resultando em uma geometria angular.
  • CO2: Tem 2 pares de elétrons ligantes e nenhum par não ligante, resultando em uma geometria linear.
  • NH3: Possui 3 pares de elétrons ligantes e 1 par não ligante, resultando em uma geometria piramidal trigonal.
  • CH4: Tem 4 pares de elétrons ligantes e nenhum par não ligante, resultando em uma geometria tetraédrica.

Resposta

Utilizando o modelo VSEPR, determinamos que:
  • H2O tem geometria angular devido a 2 pares não ligantes.
  • CO2 é linear por ausência de pares não ligantes.
  • NH3 possui geometria piramidal trigonal devido a 1 par não ligante.
  • CH4 apresenta geometria tetraédrica por não ter pares não ligantes.

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