Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 3.1 - Ex. 33

Dê as orientações relativas dos seguintes orbitais híbridos: (a); (b); (c); (d).

Passo 1

Os orbitais moleculares híbridos formados pela promoção dos elétrons são comparados a formas geométricas para facilitar a visualização de como os elétrons se distribuem, precisamos considerar a repulsão dos elétrons e o estado de menor energia entre esses orbitais, a questão nos pede para determinar as orientações de alguns desses orbitais.

(a) No caso do orbital híbrido , a união dos 3 orbitais p com o orbital s formam uma figura com quatro vértices, pela repulsão dos elétrons, a configuração de menor energia ocorre para uma distância angular de 109,5°. E a figura será um tetraedro, onde cada orbital estará na direção dos vértices.

Passo 2

(b) Para o , dois dos orbitais p estão ocupados, então apenas um orbital p e o orbital s se combinam, pela repulsão dos elétrons, o estado de menor energia é de maneira que os orbitais fiquem opostos entre si em relação ao átomo central, a distância angular então será de 180°.

Passo 3

(c) Para orbital , seis orbitais se combinam, 2 d, 3 p e um s, para que a menor energia seja atingida, a repulsão faz com que os orbitais se distanciem em ângulos de 90° formando um arranjo octaédrico (pode ser pensado como duas pirâmides de base quadrada unidas pelas suas bases, uma de cabeça para baixo e outra para cima, e cada orbital está na direção de um dos vértices dessa figura).

Passo 4

(d) O orbital é formado pela combinação de dois orbitais p e um s, por isso, a maior distância entre os orbitais será 120° formando um triangulo, cada orbital aponta para um vértice, e o arranjo será o trigonal planar.