Descreva o arranjo dos elétrons, a forma molecular e a hibridização do átomo central do \mathrm{BF}_{4}^{-}.

Passo 1

O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis do íon \mathrm{BF}_{4}^{-}, identificar o arranjo eletrônico ao redor do boro pelo modelo VSEPR e, a partir disso, determinar a forma molecular e a hibridização do átomo central. Vamos usar química inorgânica básica, teoria VSEPR e noções de hibridização.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência:
– Boro tem 3 elétrons de valência.
– Cada flúor tem 7 elétrons de valência, totalizando 4\times7=28.
– A carga -1 adiciona 1 elétron extra.
Total de elétrons:
3 + 28 + 1 = 32.
Na estrutura de Lewis formamos 4 ligações B–F usando 4\times2=8 elétrons e completamos o octeto de cada flúor com os 24 elétrons restantes. O boro, assim, fica com 4 pares ligantes e nenhum par isolado.

Passo 3

Pelo modelo VSEPR, o átomo de boro tem 4 regiões de densidade eletrônica (4 pares ligantes, 0 pares isolados). Para minimizar repulsões, essas 4 regiões dispõem-se nos vértices de um tetraedro.

Passo 4

Como não há pares isolados no boro, a forma molecular coincide com o arranjo eletrônico: tetraédrica.

Passo 5

Para gerar quatro orbitais equivalentes, o boro faz hibridização \mathrm{sp}^3, combinando um orbital 2s com três orbitais 2p.

Resposta

Arranjo eletrônico: tetraédrico
Forma molecular: tetraédrica
Hibridização do boro: \mathrm{sp}^3

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