As moléculas , e possuem fórmulas moleculares do tipo . Determine a forma espacial para cada uma delas.
Passo 1
A diferença entre esses caras vai ser o número de elétrons no átomo central. Isso que vai definir a hibridação do átomo central e, assim, o arranjo espacial da molécula.
Passo 2
Vamos ver a estrutura de Lewis dessa galera.
1°. Identificar o átomo central: Si, S e Xe, respectivamente. São os átomos em menor quantidade e, além disso, são menos eletronegativos que o flúor, então estão mais OK em dividir os elétrons (fazer ligações).
2°. Ligar todo mundo no átomo central:
3°. O terceiro passo a gente só usa quando sobrar átomo sem ligar em ninguém.
4°. Contar o número de elétrons de valência dos átomos de cada molécula.
Para o , a gente tem 1 silício e 4 flúors. O número de elétrons de valência total será:
Para o , a gente tem 1 enxofre e 4 flúors. O número de elétrons de valência total será:
Para o Xe, a gente tem 1 silício e 4 flúors. O número de elétrons de valência total será:
5°. Completar o octeto da galera:
E contando aí nas estruturas, as três estão com 32 elétrons. Pelas contas que fizemos no passo 4, precisamos colocar mais dois elétrons na estrutura do e mais quatro no . Fica assim:
Número de elétrons, ok! Vamos pro próximo passo.
6°. Estudo das cargas formais.
É.. parece bom!
Estruturas de Lewis prontas. Vamos começar a pensar em hibridação.
Passo 3
O silício tá comportando 4 pares de elétrons, todos envolvidos em ligações. Pra isso ele precisa de 4 orbitais. Por isso, ele vai hibridizar o orbital e os três orbitais , formando quatro orbitais do tipo .
Essa hibridação gera o arranjo espacial tetraédrico. Como as quatro posições do tetraedro serão ocupadas por ligantes, a geometria da molécula também será tetraédrica.
Passo 4
No enxofre, a gente tem cinco pares de elétrons: quatro ligantes e um não ligante. Pra abrigar toda essa galera, o enxofre precisa de 5 orbitais. É por isso que ele vai hibridizar o orbital , três orbitais e ainda um o orbital .
Com isso, o enxofre forma 5 orbitais do tipo .
Essa hibridação leva ao arranjo espacial bipiramidal trigonal.
Como uma das posições é ocupada por par de elétrons, a geometria da molécula será tetraedro distorcido.
A gente não pode esquecer que aquele par de elétrons ali repele mais as outras ligações, empurrando elas de modo a diminuir os ângulos entre elas.
Passo 5
Nosso querido xenônio ficou com 6 pares de elétrons: quatro ligantes e dois não ligantes. Pra isso ele precisa de 6 orbitais: o orbital , três orbitais e ainda dois orbitais do tipo .
Assim o xenônio forma 6 orbitais híbridos do tipo . O que o leva a um arranjo espacial octaédrico.
No arranjo octaédrico as posições são todas equivalentes. Então você pode colocar os pares de elétrons onde preferir, desde que estejam a 180° entre si, ok?
Como só 4 posições do octaedro estão ocupadas, a geometria da molécula será quadrado planar.
Resposta
: arranjo espacial tetraédrico, geometria tetraédrica;
: arranjo espacial bipiramidal trigonal, geometria tetraedro distorcido;
: arranjo espacial octaédrico, geometria quadrado planar.