Cada átomo de F possui 7 elétrons na camada de valência. Átomos de F não são estáveis nas condições ambiente de P e T. Unem-se facilmente formando a molécula F_{2}, com ligação por 1 par de elétrons entre os átomos. Sendo assim, o número total de elétrons que circundam cada átomo de F, na molécula F_{2}, é
a) 18
b) 14
c) 12
d) 10

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações (resumindo claramente o que é pedido):
  • Cada átomo de flúor tem 7 elétrons na camada de valência.
  • Átomos de F unem-se formando a molécula F_{2} por uma ligação que é feita por 1 par de elétrons (ou seja, uma ligação simples: um par compartilhado).
    A pergunta é: qual é o número total de elétrons que circundam cada átomo de F na molécula F_{2}?

Passo 2

Entender o que significa “circundam cada átomo” e como contar elétrons numa ligação covalente (aula rápida e prática).
  • Elétrons de valência são os elétrons na camada externa do átomo; para F isso é 7. Escrevemos isto como: cada F traz 7 elétrons de valência.
  • Para formar a ligação simples F\!-\!F, cada átomo doa 1 elétron para formar o par compartilhado (o par ligante). Esse par é compartilhado entre os dois átomos e conta para a camada externa (camada de valência) de ambos.
  • Os elétrons que não participam da ligação ficam como pares isolados (pares livres ou pares não ligados) ao redor de cada átomo.

Passo 3

Construir a estrutura de Lewis (passo a passo, sem pular etapas):
  • Começamos com os elétrons de valência: dois átomos de F dão juntos 7+7=14 elétrons de valência no total da molécula. Em Lewis, colocamos uma ligação simples entre os átomos que consome 2 desses elétrons (o par ligado).
  • Após formar o par ligado, sobram 14-2=12 elétrons de valência, que se distribuem como pares isolados (cada átomo de F recebe três pares isolados, ou seja, 6 elétrons não ligados por átomo).
  • Assim, em torno de cada átomo de F na molécula temos:
    • 6 elétrons vindos dos três pares isolados (não ligados) pertencentes àquele átomo;
    • 2 elétrons do par compartilhado (o par da ligação), que também “circunda” o átomo porque está na sua camada de valência.
  • Portanto, contando só os elétrons da camada de valência que ficam ao redor de cada átomo na molécula, temos
6 + 2 = 8.
Isto é a regra do octeto: cada átomo de halogênio como o F alcança 8 elétrons na sua camada externa ao formar uma ligação simples.

Passo 4

Traduzir para o que a questão pede: “número total de elétrons que circundam cada átomo de F na molécula F_{2}”.
  • Se a intenção é contar todos os elétrons que estão ao redor do núcleo daquele átomo (ou seja, considerar também os elétrons das camadas internas), lembre que um átomo neutro de flúor tem 9 elétrons no total: 2 na primeira camada (núcleo/eletrons internos, configuração 1s^2) e 7 na camada de valência inicialmente.
  • Na molécula, a camada de valência do átomo passa a ter 8 elétrons (conforme o item anterior). Somando-se os 2 elétrons internos que permanecem, o total de elétrons “ao redor” do átomo (internos + valência no estado ligado) fica
2 + 8 = 10.

Passo 5

Interpretação final e escolha entre as alternativas:
  • A opção que corresponde a 10 é a alternativa d).
  • Observação rápida para não confundir: se a questão tivesse perguntado apenas “quantos elétrons na camada de valência circundam cada átomo” a resposta seria 8; como as alternativas dadas não incluem 8 e a formulação pede “número total de elétrons que circundam cada átomo”, a interpretação correta (contando também os 2 elétrons internos) leva a 10.

Resposta

d) 10

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