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.

Exercícios relacionados

Utilize a Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (PRENV) para analisar a geometria molecular e o número de elétrons de domínio em torno de um átomo central em moléculas com ligações duplas e triplas. Responda às questões a seguir:
a) Considere a molécula de CO2. Quantos pares de elétrons de domínio estão presentes ao redor do átomo central de carbono? Como a presença de ligações duplas afeta a determinação da geometria molecular dessa molécula?
b) Agora, considere a molécula de C2 H2 (acetileno), onde há uma ligação tripla entre os átomos de carbono. Quantos pares de elétrons de domínio estão presentes ao redor de um dos átomos de carbono? Como a presença de uma ligação tripla influencia a geometria molecular da molécula?
c) Com base na PRENV, explique por que as ligações duplas e triplas são tratadas como um único domínio de elétrons ao determinar a geometria molecular, e descreva como isso se reflete na forma das moléculas CO2 e C2 H2.
Explique a formação dos precipitados do item 4.1.6 e a dissolução deles com adição de ácido clorídrico. Apresente as respectivas reações, a expressão da constante de equilibrio simultâneo e calcule o seu valor.
c KS(CaCO3)=8,7 * 10^-9 Ka 1(H2 CO3)=4,47 * 10^-7 Ka 2(H2 CO3)=4,68 * 10^-11
a) Descreva o processo de hibridização que ocorre no átomo de carbono para formar ligações em C2 H4 (etileno).
b) Compare as energias dos orbitais híbridos sp2 com os orbitais p não hibridizados.
c) Explique como a hibridização afeta a energia e a força das ligações sigma ( sigma) formadas entre os átomos de carbono.
a) Explique como a hibridização dos orbitais atômicos de um átomo central em uma molécula determina a geometria molecular.
b) Determine a hibridização do átomo central em uma molécula de CH4, NH3, CO2 e BF3.
c) Qual é a geometria molecular esperada para cada uma dessas moléculas, com base na hibridização do átomo central?