Utilizando estruturas de Lewis e o modelo VSEPR, faça previsões acerca da geometria molecular das seguintes espécies: (a) HOCl ; (b)
; ©
; (d)
; (e)
; (f)
; (g)
.
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. Você precisa usar estruturas de Lewis e o modelo VSEPR para prever a geometria molecular de várias espécies químicas. A matéria que vamos utilizar envolve entender como os átomos se ligam e arranjam no espaço. Para isso, vamos precisar desenhar as estruturas de Lewis de cada molécula e aplicar o modelo VSEPR para determinar a geometria molecular.
Passo 2
Vamos começar entendendo o que são estruturas de Lewis e o modelo VSEPR. As estruturas de Lewis mostram como os elétrons de valência estão distribuídos entre os átomos em uma molécula. Isso nos ajuda a visualizar as ligações químicas e os pares de elétrons livres. Já o modelo VSEPR (Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência) nos ajuda a prever a forma tridimensional das moléculas com base na repulsão entre os pares de elétrons.
Passo 3
Vamos resolver cada espécie uma por uma, começando pela (a) HOCl.
(a) HOCl
-
Estrutura de Lewis:
- H tem 1 elétron de valência.
- O tem 6 elétrons de valência.
- Cl tem 7 elétrons de valência.
Distribuindo os elétrons, formamos ligações H-O-Cl. O oxigênio terá pares de elétrons livres. -
Aplicando o VSEPR:
- O oxigênio está ligado a dois átomos (H e Cl) e tem dois pares de elétrons livres, totalizando quatro regiões de elétrons.
- Segundo o VSEPR, isso corresponde à geometria angular.
(b)
-
Estrutura de Lewis:
- N tem 5 elétrons de valência.
- O tem 6 elétrons de valência.
A molécula tem uma estrutura linear com uma ligação tripla entre os nitrogênio e uma ligação dupla com o oxigênio. -
Aplicando o VSEPR:
- Átomo central (N) está ligado a dois átomos e não possui pares de elétrons livres.
- Geometria linear.
©
-
Estrutura de Lewis:
- H tem 1 elétron de valência.
- S tem 6 elétrons de valência.
S está ligado a dois H e possui dois pares de elétrons livres. -
Aplicando o VSEPR:
- Quatro regiões de elétrons (2 ligações, 2 pares livres).
- Geometria angular.
(d)
-
Estrutura de Lewis:
- C tem 4 elétrons de valência.
- S tem 6 elétrons de valência.
Carbono central ligado a dois enxofres, cada ligação é dupla. -
Aplicando o VSEPR:
- Átomo central © está ligado a dois átomos e não possui pares de elétrons livres.
- Geometria linear.
(e)
-
Estrutura de Lewis:
- N tem 5 elétrons de valência.
- H tem 1 elétron de valência.
Nitrogênio central ligado a três hidrogênios e possui um par de elétrons livres. -
Aplicando o VSEPR:
- Quatro regiões de elétrons (3 ligações, 1 par livre).
- Geometria piramidal trigonal.
(f)
-
Estrutura de Lewis:
- N tem 5 elétrons de valência.
- H tem 1 elétron de valência.
- O íon tem uma carga positiva, então perdemos um elétron.
Nitrogênio central ligado a quatro hidrogênios, sem pares de elétrons livres. -
Aplicando o VSEPR:
- Quatro regiões de elétrons (4 ligações, 0 pares livres).
- Geometria tetraédrica.
(g)
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Estrutura de Lewis:
- O tem 6 elétrons de valência.
- H tem 1 elétron de valência.
- O íon tem uma carga positiva, então perdemos um elétron.
Oxigênio central ligado a três hidrogênios e possui um par de elétrons livres. -
Aplicando o VSEPR:
- Quatro regiões de elétrons (3 ligações, 1 par livre).
- Geometria piramidal trigonal.
Resposta
As geometrias moleculares previstas são:
a) HOCl – Geometria angular
b) – Geometria linear
c) – Geometria angular
d) – Geometria linear
e) – Geometria piramidal trigonal
f) – Geometria tetraédrica
g) – Geometria piramidal trigonal
b)
c)
d)
e)
f)
g)