Considere os conceitos de números quânticos e a formação de ligações químicas covalentes para responder às questões abaixo:
b) com base na Teoria de Ligação de Valência (TLV) indique a geometria real da espécie e a hibridização do cloro nas moléculas \mathrm{ClF}_{3} e o \mathrm{ClF}_{5}.

Passo 1

O enunciado pede, para as moléculas \mathrm{ClF}_3 e \mathrm{ClF}_5, que apliquemos a Teoria de Ligação de Valência (TLV). Na TLV contamos os domínios eletrônicos (pares de ligação + pares isolados) ao redor do átomo central para determinar a geometria eletrônica, depois removemos os pares isolados para obter a geometria molecular real, e relacionamos o número de domínios eletrônicos à hibridização do átomo central.

Passo 2

Analisando \mathrm{ClF}_3:
  1. O cloro tem 7 elétrons de valência.
  2. Forma 3 ligações simples com 3 átomos de flúor, usando 3 pares de elétrons.
  3. Sobra 7 - 3 = 4 elétrons, ou seja, 2 pares isolados.
  4. Total de domínios eletrônicos em volta de \mathrm{Cl}:
3\text{ pares de ligação} + 2\text{ pares isolados} = 5.çã
  1. Geometria eletrônica (5 domínios) é bipirâmide trigonal.
  2. Retirando os 2 pares isolados, a geometria molecular real fica em “T”.
  3. Cinco domínios correspondem à hibridização \mathrm{sp^3d}.

Passo 3

Analisando \mathrm{ClF}_5:
  1. O cloro tem 7 elétrons de valência.
  2. Forma 5 ligações simples com 5 flúors, usando 5 pares de elétrons.
  3. Sobra 7 - 5 = 2 elétrons, ou seja, 1 par isolado.
  4. Total de domínios eletrônicos em volta de \mathrm{Cl}:
5\text{ pares de ligação} + 1\text{ par isolado} = 6.çã
  1. Geometria eletrônica (6 domínios) é octaédrica.
  2. Retirando o par isolado, a geometria molecular real fica piramidal quadrada.
  3. Seis domínios correspondem à hibridização \mathrm{sp^3d^2}.

Resposta

\mathrm{ClF}_3: geometria molecular em forma de T, hibridização \mathrm{sp^3d}. \mathrm{ClF}_5: geometria molecular piramidal quadrada, hibridização \mathrm{sp^3d^2}.

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