Utilize as estruturas de Lewis e a teoria VSEPR para dizer a forma geométrica das moléculas a seguir. Diga se são polares ou apolares e quais os ângulos de ligação entre o átomo central e cada átomo a seu redor:
,
(etanol),
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai usar as estruturas de Lewis e a teoria VSEPR para descobrir a forma geométrica de várias moléculas. Além disso, vamos ver se elas são polares ou apolares e quais são os ângulos de ligação entre o átomo central e os outros átomos. Para isso, vamos precisar entender como desenhar estruturas de Lewis e aplicar a teoria VSEPR para determinar a geometria molecular.
Passo 2
Vamos começar com a
(dióxido de carbono).
Estrutura de Lewis: O átomo de carbono está no centro, ligado a dois átomos de oxigênio. O carbono tem dois pares de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Com duas regiões de atração (as duas ligações C=O), a geometria é linear.
Forma geométrica: Linear.
Polaridade: A molécula é apolar porque a distribuição de eletronegatividade é simétrica.
Ângulos de ligação:
.
Passo 3
Agora vamos para a
(tetracloreto de carbono).
Estrutura de Lewis: Carbono central ligado a quatro cloros, sem pares de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração levam a uma geometria tetraédrica.
Forma geom��trica: Tetraédrica.
Polaridade: Apolar, pois as cargas são distribuídas uniformemente.
Ângulos de ligação:
.
Passo 4
Vamos para a
(amônia).
Estrutura de Lewis: Nitrogênio central com três hidrogênios e um par de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração (três ligações e um par livre) resultam em uma geometria piramidal.
Forma geométrica: Piramidal trigonal.
Polaridade: Polar, devido à presença do par livre que cria uma distribuição desigual de cargas.
Ângulos de ligação: Aproximadamente
.
Passo 5
Vamos para a
(água).
Estrutura de Lewis: Oxigênio central com dois hidrogênios e dois pares de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração (duas ligações e dois pares livres) levam a uma geometria angular.
Forma geométrica: Angular.
Polaridade: Polar, pois os pares livres causam uma distribuição desigual de elétrons.
Ângulos de ligação: Aproximadamente
.
Passo 6
Agora,
(dióxido de enxofre).
Estrutura de Lewis: Enxofre central com duas ligações duplas para oxigênio e um par de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Três regiões de atração (duas ligações e um par livre) resultam em uma geometria angular.
Forma geométrica: Angular.
Polaridade: Polar, devido à presença do par livre e distribuição desigual de elétrons.
Ângulos de ligação: Aproximadamente
.
Passo 7
Seguimos para a
(trióxido de enxofre).
Estrutura de Lewis: Enxofre central ligado a três oxigênios com ligações duplas, sem pares livres.
Teoria VSEPR: Três regiões de atração resultam em uma geometria trigonal plana.
Forma geométrica: Trigonal plana.
Polaridade: Apolar, devido à simetria na distribuição dos elétrons.
Ângulos de ligação:
.
Passo 8
Vamos para a
(triclorofosfina).
Estrutura de Lewis: Fósforo central com três cloros e um par de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração (três ligações e um par livre) levam a uma geometria piramidal.
Forma geométrica: Piramidal trigonal.
Polaridade: Polar, devido ao par livre que desequilibra a distribuição de carga.
Ângulos de ligação: Aproximadamente
.
Passo 9
Agora,
(pentacloreto de fósforo).
Estrutura de Lewis: Fósforo central ligado a cinco cloros, sem pares livres.
Teoria VSEPR: Cinco regiões de atração resultam em uma geometria bipiramidal trigonal.
Forma geométrica: Bipiramidal trigonal.
Polaridade: Apolar, devido à simetria na distribuição dos cloros.
Ângulos de ligação:
e
.
Passo 10
Vamos para a
(metano).
Estrutura de Lewis: Carbono central ligado a quatro hidrogênios, sem pares livres.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração resultam em uma geometria tetraédrica.
Forma geométrica: Tetraédrica.
Polaridade: Apolar, devido à simetria na distribuição dos hidrogênios.
Ângulos de ligação:
.
Passo 11
Agora,
(etanol).
Estrutura de Lewis: O grupo -OH está ligado a um carbono, que está ligado a outro carbono com três hidrogênios.
Teoria VSEPR: Diversas regiões de atração resultam em diferentes geometrias ao longo da molécula, mas a parte do -OH é polar.
Forma geométrica: A molécula tem uma estrutura angular geral com grupos funcionais.
Polaridade: Polar, devido ao grupo hidroxila (-OH).
Ângulos de ligação: Variados, principalmente
no grupo -OH.
Passo 12
Vamos para a
(diclorometano).
Estrutura de Lewis: Carbono central ligado a dois hidrogênios e dois cloros.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração resultam em uma geometria tetraédrica.
Forma geométrica: Tetraédrica.
Polaridade: Polar, devido à diferença de eletronegatividade entre cloro e hidrogênio.
Ângulos de ligação:
.
Passo 13
Agora, novamente
(tetracloreto de carbono).
Forma geométrica: Tetraédrica.
Polaridade: Apolar.
Ângulos de ligação:
.
Passo 14
Vamos para a
(dissulfeto de carbono).
Estrutura de Lewis: Carbono central ligado a dois enxofres com ligações duplas.
Teoria VSEPR: Duas regiões de atração resultam em uma geometria linear.
Forma geométrica: Linear.
Polaridade: Apolar, devido à simetria na distribuição dos enxofres.
Ângulos de ligação:
.
Passo 15
Agora,
(tetrafluoreto de enxofre).
Estrutura de Lewis: Enxofre central ligado a quatro flúor com um par de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Cinco regiões de atração (quatro ligações e um par livre) resultam em uma geometria see-saw.
Forma geométrica: See-saw.
Polaridade: Polar, devido à presença do par livre que desequilibra a estrutura.
Ângulos de ligação: Aproximadamente
e
.
Passo 16
Vamos para a
(trifluoreto de boro).
Estrutura de Lewis: Boro central ligado a três flúor, sem pares livres.
Teoria VSEPR: Três regiões de atração resultam em uma geometria trigonal plana.
Forma geométrica: Trigonal plana.
Polaridade: Apolar, devido à simetria na distribuição dos flúor.
Ângulos de ligação:
.
Passo 17
Agora,
(dióxido de silício).
Estrutura de Lewis: Silício ligado a dois oxigênios com ligações duplas, formando uma estrutura em rede.
Teoria VSEPR: Geometria tetraédrica ao redor do silício.
Forma geométrica: Estrutura em rede tridimensional.
Polaridade: Apolar, devido à simetria extensa.
Ângulos de ligação:
.
Passo 18
Por fim,
(sulfeto de hidrogênio).
Estrutura de Lewis: Enxofre central com dois hidrogênios e dois pares de elétrons livres.
Teoria VSEPR: Quatro regiões de atração resultam em uma geometria angular.
Forma geométrica: Angular.
Polaridade: Polar, devido aos pares livres que causam uma distribuição desigual de elétrons.
Ângulos de ligação: Aproximadamente
.
Resposta
Resumindo as formas geométricas, polaridades e ângulos de ligação das moléculas:
-
: Linear, apolar, ângulo . -
: Tetraédrica, apolar, ângulo . -
: Piramidal trigonal, polar, ângulo . -
: Angular, polar, ângulo . -
: Angular, polar, ângulo . -
: Trigonal plana, apolar, ângulo . -
: Piramidal trigonal, polar, ângulo . -
: Bipiramidal trigonal, apolar, ângulos e . -
: Tetraédrica, apolar, ângulo . -
(etanol): Estrutura angular geral, polar, ângulos variados. -
: Tetraédrica, polar, ângulo . -
: Tetraédrica, apolar, ângulo . -
: Linear, apolar, ângulo . -
: See-saw, polar, ângulos e . -
: Trigonal plana, apolar, ângulo . -
: Estrutura em rede tridimensional, apolar, ângulo . -
: Angular, polar, ângulo .
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,
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(e)
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