(Bursten, Brown, Lemay 2008) - Explique por que \mathrm{BrF}_{4}{ }^{-}é quadrático plano, enquanto \mathrm{BF}_{4} é tetraédrico.

Passo 1

O enunciado pede para explicar, pelo modelo VSEPR, por que o ânion \mathrm{BrF}_4^- adota forma quadrado-plana, enquanto o íon tetrafluoreto de boro \mathrm{BF}_4^- é tetraédrico. Vamos contar os elétrons de valência de cada átomo central, distribuir pares de ligação e pares isolados e aplicar VSEPR (AXE).

Passo 2

Para o íon \mathrm{BF}_4^-:
– Boro tem 3 elétrons de valência, cada Flúor 7, e há carga – 1.
– Total de elétrons de valência:
3 + 4\times7 + 1 = 32\text{ elétrons}é
– Esses 32 elétrons formam 16 pares. Quatro ligações B–F usam 4 pares, sobrando 16 - 4 = 12 pares para distribuir nos quatro F ( 3 pares em cada F).
– No átomo de B não sobra nenhum par isolado. Logo, B está em situação A X_{4} E_{0}.

Passo 3

Para o íon \mathrm{BrF}_4^-:
– Bromo tem 7 elétrons de valência, cada Flúor 7, e há carga – 1.
– Total de elétrons de valência:
7 + 4\times7 + 1 = 36\text{ elétrons}é
– Esses 36 elétrons formam 18 pares. Quatro ligações Br–F usam 4 pares, e cada F retém 3 pares (total de 12 pares), sobrando 18 - (4 + 12) = 2 pares no Br.
– No átomo de Br sobram 2 pares isolados. Logo, Br está em situação A X_{4} E_{2}.

Passo 4

Pelo VSEPR:
– A X_{4} E_{0} \Rightarrow geometria molecular tetraédrica (ângulos \approx109{,}5^\circ), que explica \mathrm{BF}_4^- tetraédrico.
– A X_{4} E_{2} \Rightarrow geometria eletrônica octaédrica, mas com 2 pares isolados ocupando posições opostas (axiais) e 4 ligações no plano equatorial \Rightarrow forma quadrado-plana, que explica \mathrm{BrF}_4^-.

Resposta

\mathrm{BF}_4^- é A X_{4} E_{0} e, sem pares isolados em B, fica tetraédrico.
\mathrm{BrF}_4^- é A X_{4} E_{2} e, com 2 pares isolados em Br, fica quadrado-plano.

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