O ângulo da ligação O-S-O no SO2 é 116^circ e todos os ângulos da ligação O-S-O no SO3 medem 120^circ. Como pode ser explicada esta diferença?

Passo 1

Beleza, vamos resumir o enunciado: no dióxido de enxofre (SO₂) o ângulo O–S–O é de 116°, e no trióxido de enxofre (SO₃) ele é de 120°. A pergunta é “por que esses ângulos são diferentes?”.
Conteúdo da matéria: teoria VSEPR (repulsão dos pares eletrônicos) e geometria molecular.
O que precisamos: contar domínios de elétrons ao redor do enxofre, entender como pares de elétrons (ligantes e livres) se organizam para minimizar repulsão.

Passo 2

Vamos ver o SO₂.
  1. Primeiro, desenhar a estrutura de Lewis do SO₂.
    • Enxofre (S) tem 6 elétrons na camada de valência.
    • Cada oxigênio (O) também tem 6.
    • No total: 6 + 2×6 = 18 elétrons.
  2. Distribuindo elétrons, a forma mais estável tem duas ligações S=O (cada uma com 2 elétrons compartilhados) e um par de elétrons não ligantes no S.
  3. Então, ao redor do enxofre temos 3 “domínios eletrônicos”:
    a) Ligação dupla S=O (conta como 1 domínio)
    b) Outra ligação dupla S=O (1 domínio)
    c) Um par de elétrons não ligantes (1 domínio)

Passo 3

Na teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion), domínios eletrônicos se posicionam para ficarem bem longe uns dos outros.
– Com 3 domínios, a forma ideal seria trigonal plana, com 120° entre cada domínio.
– Mas… pares de elétrons livres (não ligantes) ocupam mais espaço que ligações químicas (pares ligantes) e por isso “empurram” as ligações um pouquinho mais, reduzindo o ângulo entre elas.

Passo 4

No SO₂, o domínio “par livre” empurra as duas ligações S=O, fazendo com que o ângulo O–S–O diminua de 120° (ideal trigonal) para cerca de 116°.

Passo 5

Agora, o SO₃:
  1. Enxofre (6 elétrons) + 3×oxigênio (3×6 =18) total 24 elétrons.
  2. A melhor estrutura de Lewis é com três ligações duplas S=O e nenhum par livre no enxofre.
  3. Logo, ao redor do S temos 3 domínios, todos ligantes (as três ligações duplas).

Passo 6

Com 3 domínios todos idênticos (todos pares ligantes) e sem pares livres, a molécula fica em geometria trigonal plana perfeita, com ângulos exatamente de 120°.

Resposta

A diferença vem do fato de que o SO₂ tem um par de elétrons não ligantes que ocupa mais espaço e “aperta” as ligações, reduzindo o ângulo para 116°, enquanto o SO₃ não tem pares livres no enxofre, fica trigonal plana ideal e mantém o ângulo em 120°.

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