Para os compostos , e os ângulos formados entre as ligações com o átomo central são, respectivamente: , e . Sugira um motivo.
Passo 1
N, P e As são da mesma família na tabela periódica.
Ao fazer 3 ligações, ficam com um par de elétrons não ligantes (e o octeto completo, direitinho).
Vamos ver as estruturas de Lewis desses caras.
Pela estrutura de Lewis a gente vê as ligações, mas não o arranjo espacial ou a geometria.
Passo 2
Agora vamos ver a configuração eletrônica dos átomos centrais, pra ter uma ideia da hibridação:
Então as camadas de valência desses caras são do tipo:
E a hibidração pode ser feita com esses orbitais:
Olha só como a gente consegue enxergar direitinho um par de elétrons não ligante e três orbitais prontos pra fazer ligações químicas!
Passo 3
Como a gente comentou, ao fazer a hibridação , o átomo vai fazer ligações com cerca de , num arranjo espacial tetraédrico.
Isso seria o esperado para os três compostos, no entanto, só o forma esses ângulos de fato.
Os outros dois tem ligações com cerca de , que é justamente o ângulo formado entre os orbitais p puros. Lembra que cada um deles está sobre um eixo? Então, eles são perpendiculares entre si!
Isso nos leva a crer que P e As não fazem hibridação dos orbitais para formar os compostos e .
Passo 4
Para explicar o motivo de P e As terem mais “dificuldade” em hibridizar seus orbitais de valência, existe uma teoria que diz que o problema deles são os orbitais das camadas mais internas.
De acordo com essa teoria, os orbitais atômicos e das camadas mais internas do P e As (que não existem no N), meio que “não aceitam” ou “atrapalham” a formação da hibridação e de ligações com um ângulo “estranho” como o de esperado para um .
A hibridação desses caras causaria uma sobreposição dos orbitais hibridizados com os orbitais atômicos já existentes, e essa sobreposição assimétrica (devido às diferenças angulares) não é favorecida.
Difícil de engolir né? Mas é a teoria mais aceita :)
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)