Considere os elementos hipotéticos A, B e C, com as seguintes configurações eletrônicas:
A:
B:
C:
Qual das seguintes afirmações sobre as ligações químicas e a geometria molecular dos compostos formados por esses elementos é CORRETA?
a) O composto formado entre A e C possui ligação iônica, e o composto
apresenta uma ligação covalente dupla e geometria molecular linear.
b) O composto formado entre A e C possui ligação covalente, e o composto
apresenta ligação iônica e geometria molecular angular.
c) O composto formado entre A e C possui ligação metálica, e o composto B
apresenta uma ligação covalente simples e geometria molecular tetraédrica.
d) O composto formado entre A e C possui forças de Van der Waals, e o composto
apresenta uma ligação covalente tripla e geometria molecular linear.
A:
B:
C:
a) O composto formado entre A e C possui ligação iônica, e o composto
b) O composto formado entre A e C possui ligação covalente, e o composto
c) O composto formado entre A e C possui ligação metálica, e o composto B
d) O composto formado entre A e C possui forças de Van der Waals, e o composto
Passo 1
O enunciado pede que escolhamos qual das alternativas (a), (b), (c) ou (d) é correta sobre o tipo de ligação do composto formado entre os elementos
e
e sobre a natureza da ligação e geometria do diatômico
. As informações dadas são as configurações eletrônicas:
Nada mais foi pedido além de identificar qual alternativa é correta.
Passo 2
Identificar os elementos a partir das configurações eletrônicas (contando elétrons):
-
Para
: soma dos elétrons . Portanto é o elemento de número atômico , que é o cloro ( ). Observação: a configuração mostra que o último nível de valência é , ou seja, tem elétrons de valência. -
Para
: soma dos elétrons . Portanto é o elemento de número atômico , que é o oxigênio ( ). A configuração indica elétrons de valência. -
Para
: soma . Portanto é o elemento de número atômico , que é o lítio ( ). A configuração mostra elétron de valência.
Resumo:
(halogênio, 7 elétrons de valência),
(calcogênio, 6 elétrons de valência),
(metal alcalino, 1 elétron de valência).
Passo 3
Analisar o composto formado entre
e
(ou seja, entre
e
).
Primeiro recapitular a ideia básica de ligação iônica versus covalente de forma bem direta:
- Ligação iônica ocorre tipicamente entre um metal (que tende a perder elétrons) e um não metal (que tende a ganhar elétrons), com transferência quase completa de elétrons e formação de íons.
- Ligação covalente ocorre tipicamente entre não metais, compartilhando pares de elétrons para completar o octeto.
Aplicando ao nosso caso:
-
(elemento ) tem elétron de valência e tende a perder esse elétron para alcançar a configuração do gás nobre anterior ( ), formando o cátion . -
(elemento ) tem elétrons de valência e tende a ganhar elétron para completar elétrons no nível de valência, formando o ânion .
Transferência:
Formando o composto iônico
. Portanto o tipo de ligação entre
e
é iônica. (Explicação concreta: metal + não metal → ligação iônica por transferência de
elétron.)
Passo 4
Analisar o diatômico
(ou seja,
) — tipo de ligação e geometria molecular.
Começamos pelo número de elétrons de valência de cada átomo:
- Cada átomo de oxigênio tem
elétrons de valência ( ).
Construção por regras simples de Lewis (modelo de compartilhamento):
- Dois átomos de O trazem juntos
elétrons de valência para distribuir. - Para que cada oxigênio alcance o octeto (8 elétrons), a solução mais econômica é que os átomos compartilhem dois pares de elétrons entre si — ou seja, formam uma ligação dupla
. Nessa estrutura cada oxigênio tem 4 elétrons de ligação (2 pares compartilhados) + 4 elétrons não ligantes (2 pares isolados) = 8 elétrons.
Portanto a ligação em
é, no modelo de Lewis simples, uma ligação covalente dupla. Outro modo de ver: a ordem de ligação em
é
(dupla).
Sobre a geometria molecular:
- Moléculas diatômicas (duas partículas) são sempre colineares — não há ângulo possível além de
. Em termos simples: duas átomos ligados formam uma molécula linear (um segmento de reta). Assim, a geometria de é linear.
Portanto
(ou
) apresenta ligação covalente dupla e geometria molecular linear.
Passo 5
Comparar com as alternativas dadas:
- Alternativa (a): “O composto formado entre
e possui ligação iônica, e o composto apresenta uma ligação covalente dupla e geometria molecular linear.” — isso coincide exatamente com as conclusões dos passos anteriores ( iônico; com dupla e linear). Então (a) está correta. - As outras alternativas apresentam erros (por exemplo dizer que
é covalente ou metálica ou que é iônico ou tem geometria angular ou tetraédrica ou ligação tripla) — todas incompatíveis com as propriedades reais dos elementos identificados.
Concluímos que a alternativa correta é a (a).
Resposta
(a)