Considere os elementos hipotéticos A, B e C, com as seguintes configurações eletrônicas:
A: 1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{5}
B: 1 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{p}^{4}
C: 1 \mathrm{~s}^{2} 2 \mathrm{~s}^{1}
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 \mathrm{B}_{2} apresenta uma ligação covalente dupla e geometria molecular linear.
b) O composto formado entre A e C possui ligação covalente, e o composto \mathrm{B}_{2} apresenta ligação iônica e geometria molecular angular.
c) O composto formado entre A e C possui ligação metálica, e o composto B \mathrm{B}_{2} 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 \mathrm{B}_{2} apresenta uma ligação covalente tripla e geometria molecular linear.

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 A e C e sobre a natureza da ligação e geometria do diatômico B_{2}. As informações dadas são as configurações eletrônicas:
A:\;1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{6}\;3s^{2}\;3p^{5}
B:\;1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{4}
C:\;1s^{2}\;2s^{1}
Nada mais foi pedido além de identificar qual alternativa é correta.

Passo 2

Identificar os elementos a partir das configurações eletrônicas (contando elétrons):
  • Para A: soma dos elétrons =2+2+6+2+5=17. Portanto A é o elemento de número atômico 17, que é o cloro ( \mathrm{Cl}). Observação: a configuração mostra que o último nível de valência é 3s^{2}3p^{5}, ou seja, tem 7 elétrons de valência.
  • Para B: soma dos elétrons =2+2+4=8. Portanto B é o elemento de número atômico 8, que é o oxigênio ( \mathrm{O}). A configuração 2s^{2}2p^{4} indica 6 elétrons de valência.
  • Para C: soma =2+1=3. Portanto C é o elemento de número atômico 3, que é o lítio ( \mathrm{Li}). A configuração 1s^{2}2s^{1} mostra 1 elétron de valência.
Resumo: A=\mathrm{Cl} (halogênio, 7 elétrons de valência), B=\mathrm{O} (calcogênio, 6 elétrons de valência), C=\mathrm{Li} (metal alcalino, 1 elétron de valência).

Passo 3

Analisar o composto formado entre A e C (ou seja, entre \mathrm{Cl} e \mathrm{Li}).
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:
  • \mathrm{Li} (elemento C) tem 1 elétron de valência e tende a perder esse elétron para alcançar a configuração do gás nobre anterior ( \mathrm{He}), formando o cátion \mathrm{Li}^{+}.
  • \mathrm{Cl} (elemento A) tem 7 elétrons de valência e tende a ganhar 1 elétron para completar 8 elétrons no nível de valência, formando o ânion \mathrm{Cl}^{-}.
Transferência:
\mathrm{Li} \longrightarrow \mathrm{Li}^{+} + e^{-}
\mathrm{Cl} + e^{-} \longrightarrow \mathrm{Cl}^{-}
Formando o composto iônico \mathrm{LiCl}. Portanto o tipo de ligação entre A e C é iônica. (Explicação concreta: metal + não metal → ligação iônica por transferência de 1 elétron.)

Passo 4

Analisar o diatômico B_{2} (ou seja, \mathrm{O}_{2}) — tipo de ligação e geometria molecular.
Começamos pelo número de elétrons de valência de cada átomo:
  • Cada átomo de oxigênio tem 6 elétrons de valência ( 2s^{2}2p^{4}).
Construção por regras simples de Lewis (modelo de compartilhamento):
  • Dois átomos de O trazem juntos 6+6=12 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 \mathrm{O}=\mathrm{O}. 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 \mathrm{O}_{2} é, no modelo de Lewis simples, uma ligação covalente dupla. Outro modo de ver: a ordem de ligação em \mathrm{O}_{2} é 2 (dupla).
Sobre a geometria molecular:
  • Moléculas diatômicas (duas partículas) são sempre colineares — não há ângulo possível além de 180^\circ. Em termos simples: duas átomos ligados formam uma molécula linear (um segmento de reta). Assim, a geometria de \mathrm{O}_{2} é linear.
Portanto \mathrm{B}_{2} (ou \mathrm{O}_{2}) apresenta ligação covalente dupla e geometria molecular linear.

Passo 5

Comparar com as alternativas dadas:
  • Alternativa (a): “O composto formado entre A e C possui ligação iônica, e o composto \mathrm{B}_{2} apresenta uma ligação covalente dupla e geometria molecular linear.” — isso coincide exatamente com as conclusões dos passos anteriores ( \mathrm{LiCl} iônico; \mathrm{O}_{2} com dupla e linear). Então (a) está correta.
  • As outras alternativas apresentam erros (por exemplo dizer que \mathrm{LiCl} é covalente ou metálica ou que \mathrm{O}_{2} 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)

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