Utilizando-se do modelo VSEPR, descreva a geometria das moléculas/íons e coloque em ordem crescente os ângulos
de (a)
,(b)
e ©
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a geometria das moléculas usando o modelo VSEPR! A questão pede para descrever a geometria das moléculas/íons
,
e
e colocar em ordem crescente os ângulos
. Para isso, vamos precisar entender como o modelo VSEPR funciona e como ele ajuda a determinar a forma das moléculas com base no número de pares de elétrons ao redor do átomo central.
Passo 2
Primeiro, vamos falar rapidinho sobre o que é o modelo VSEPR. VSEPR significa “Valence Shell Electron Pair Repulsion”, ou seja, repulsão de pares de elétrons na camada de valência. Esse modelo ajuda a prever a geometria das moléculas ao considerar que os pares de elétrons ao redor do átomo central se distribuem de forma a minimizar a repulsão entre eles.
Passo 3
Vamos começar com a molécula
. Nesse íon, o nitrogênio (N) está cercado por quatro átomos de hidrogênio (H) e não há pares de elétrons livres. Isso significa que há quatro pares de ligações ao redor do nitrogênio. De acordo com o VSEPR, quatro pares de elétrons se organizam de forma tetraédrica para minimizar a repulsão, resultando em ângulos de aproximadamente
entre os H-N-H.
Passo 4
Agora, vamos para a molécula
. Aqui, o nitrogênio está ligado a três átomos de hidrogênio e tem um par de elétrons livres. Isso totaliza quatro regiões de eletrões também, mas como um par está livre, a geometria idealizada é trigonal piramidal. Os pares de ligações são empurrados um pouco pelo par livre, reduzindo os ângulos H-N-H para menos que
. Geralmente, esse ângulo é cerca de
.
Passo 5
Por último, temos o íon
. Nesse caso, o nitrogênio está ligado a dois átomos de hidrogênio e tem dois pares de elétrons livres. Isso totaliza quatro regiões de eletrões, mas com dois pares livres, a geometria idealizada é angular ou em forma de V. Os pares de ligações são ainda mais empurrados pelos pares livres, diminuindo ainda mais os ângulos H-N-H para aproximadamente
.
Resposta
Organizando os ângulos
em ordem crescente:
(
) <
(
) <
(
).