Desenhe as cinco formas moleculares ordinárias, indique seus ângulos de ligação e preveja a hibridização do átomo central.
Passo 1
O enunciado pede três coisas para cinco formas moleculares “ordinárias”: desenhá-las (ou descrevê-las), indicar os ângulos de ligação e prever a hibridização do átomo central. \n
Informações dadas (implícitas no enunciado): estamos considerando as cinco geometrias moleculares comuns sem pares isolados no átomo central (formas ideais): há 5 geometrias a apresentar; para cada uma preciso fornecer o ângulo(s) de ligação e a hibridização prevista do átomo central. \n
O que vou entregar: para cada geometria vou (a) descrever a disposição dos átomos ao redor do átomo central (modo de “desenhar” sem imagem), (b) indicar os ângulos de ligação característicos e (c) justificar e prever a hibridização do átomo central com um exemplo típico.
Informações dadas (implícitas no enunciado): estamos considerando as cinco geometrias moleculares comuns sem pares isolados no átomo central (formas ideais): há 5 geometrias a apresentar; para cada uma preciso fornecer o ângulo(s) de ligação e a hibridização prevista do átomo central. \n
O que vou entregar: para cada geometria vou (a) descrever a disposição dos átomos ao redor do átomo central (modo de “desenhar” sem imagem), (b) indicar os ângulos de ligação característicos e (c) justificar e prever a hibridização do átomo central com um exemplo típico.
Passo 2
Conceitos fundamentais (passo-a-passo, bem mastigado). \n
- Domínios eletrônicos e repulsão: um “domínio eletrônico” ao redor do átomo central é qualquer ligação sigma (cada ligação simples, ou cada ligação múltipla conta como 1 domínio sigma) ou par isolado de elétrons. Esses domínios se repelem e se organizam de modo a minimizar a repulsão. \n
- Número estérico (steric number): conte os domínios eletrônicos ao redor do átomo central. Esse número determina a geometria eletrônica e, quando não há pares isolados, coincide com a geometria molecular. \n
- Hibridização (regra prática usada aqui): a hibridização do átomo central costuma corresponder ao tipo e ao número de orbitais que se combinam para acomodar os domínios sigma. A correspondência útil para as geometrias ordinárias é: \n
- steric number
hibridização \n - steric number
hibridização \n - steric number
hibridização \n - steric number
hibridização \n - steric number
hibridização \n
Explicação curta: por exemplo, steric numbersignifica que o átomo central usa quatro orbitais híbridas para acomodar quatro ligações sigma; quatro orbitais híbridos surgem da combinação de um orbital com três orbitais , resultando em . \n
- Observação prática para a prova: quando o enunciado pede “desenhar”, faça um esboço com o átomo central no centro e os ligantes posicionados conforme os ângulos; para geometrias 3D use linhas cheias para ligações no plano do papel, um triângulo cheio para ligações saindo do plano (wedge) e tracejado para entrando no plano (nas provas sem figura, descreva assim).
Passo 3
Geometria 1 — Linear. \n
Descrição (como desenhar): coloque o átomo central no meio e dois ligantes em lados opostos em linha reta: . \n
Por que essa forma aparece: steric number (dois domínios eletrônicos), os domínios se colocam em oposição para minimizar repulsão. \n
Ângulo de ligação: . \n
Hibridização do átomo central: (pois steric number
). \n
Exemplo típico: (os dois oxigênios em linha oposta ao C central).
Descrição (como desenhar): coloque o átomo central no meio e dois ligantes em lados opostos em linha reta:
Por que essa forma aparece: steric number
Ângulo de ligação:
Hibridização do átomo central:
Exemplo típico:
Passo 4
Geometria 2 — Trigonal planar. \n
Descrição (como desenhar): átomo central no centro com três ligantes formando um triângulo plano ao redor; os três estão no mesmo plano e separados igualmente. \n
Por que essa forma aparece: steric number (três domínios eletrônicos) que se arranjam em um plano para minimizar repulsão. \n
Ângulo de ligação: entre cada par adjacente de ligantes. \n
Hibridização do átomo central: (steric number
). \n
Exemplo típico: .
Descrição (como desenhar): átomo central no centro com três ligantes formando um triângulo plano ao redor; os três estão no mesmo plano e separados igualmente. \n
Por que essa forma aparece: steric number
Ângulo de ligação:
Hibridização do átomo central:
Exemplo típico:
Passo 5
Geometria 3 — Tetraédrica. \n
Descrição (como desenhar): átomo central com quatro ligantes direcionados aos vértices de um tetraedro regular. Em um esboço 2D: desenhe três ligações no plano (em forma de “Y” com 120° aparentes no papel) e uma ligação saindo do plano e outra entrando (uma como wedge cheia e outra tracejada) — isso ajuda a transmitir a 3D. \n
Por que essa forma aparece: steric number (quatro domínios) que se colocam nos vértices de um tetraedro para máxima separação. \n
Ângulo de ligação: (ângulo tetraédrico ideal). \n
Hibridização do átomo central: (steric number
). \n
Exemplo típico: .
Descrição (como desenhar): átomo central com quatro ligantes direcionados aos vértices de um tetraedro regular. Em um esboço 2D: desenhe três ligações no plano (em forma de “Y” com 120° aparentes no papel) e uma ligação saindo do plano e outra entrando (uma como wedge cheia e outra tracejada) — isso ajuda a transmitir a 3D. \n
Por que essa forma aparece: steric number
Ângulo de ligação:
Hibridização do átomo central:
Exemplo típico:
Passo 6
Geometria 4 — Trigonal bipiramidal. \n
Descrição (como desenhar): imagine dois triângulos sobrepostos: três ligantes formam um triângulo ao redor do átomo central no plano equatorial (essas três posições são as “equatoriais”) e dois ligantes ficam um acima e um abaixo desse plano (posições “axiais”). \n
Por que essa forma aparece: steric number (cinco domínios) que se organizam em duas pirâmides triangulares coladas pela base para minimizar repulsão entre cinco domínios. \n
Ângulos de ligação característicos: \n
Descrição (como desenhar): imagine dois triângulos sobrepostos: três ligantes formam um triângulo ao redor do átomo central no plano equatorial (essas três posições são as “equatoriais”) e dois ligantes ficam um acima e um abaixo desse plano (posições “axiais”). \n
Por que essa forma aparece: steric number
Ângulos de ligação característicos: \n
- entre ligantes equatoriais adjacentes:
, \n - entre um ligante axial e qualquer ligante equatorial:
, \n - entre os dois axiais:
. \n
Hibridização do átomo central:(steric number ). \n
Exemplo típico:.
Passo 7
Geometria 5 — Octaédrica. \n
Descrição (como desenhar): átomo central no centro com seis ligantes ocupando os vértices de um octaedro regular — alternativamente pense em três pares de ligantes alinhados mutuamente perpendicularmente (um par na vertical, um par no eixo x, um par no eixo y). \n
Por que essa forma aparece: steric number (seis domínios) que se organizam simetricamente para minimizar repulsão. \n
Ângulo de ligação: entre qualquer par de ligantes adjacentes; pares opostos têm
. \n
Hibridização do átomo central: (steric number
). \n
Exemplo típico: .
Descrição (como desenhar): átomo central no centro com seis ligantes ocupando os vértices de um octaedro regular — alternativamente pense em três pares de ligantes alinhados mutuamente perpendicularmente (um par na vertical, um par no eixo x, um par no eixo y). \n
Por que essa forma aparece: steric number
Ângulo de ligação:
Hibridização do átomo central:
Exemplo típico:
Passo 8
Observações extras curtas e dicas de prova (práticas, motivadoras). \n
- Quando houver pares isolados no átomo central a geometria molecular muda (por exemplo, steric number
com 1 par isolado dá forma “trigonal piramidal” como e ângulos ligeiramente menores que ). Se a questão fala em “formas ordinárias” normalmente isso significa sem pares isolados no central. \n - Regra prática para desenhar rápido: conte domínios (steric number) → escolha a geometria eletrônica correspondente → se não há pares isolados, essa é a geometria molecular → use a tabela de hibridização do Passo 2. \n
- Respira fundo: decorar as cinco geometrias e a tabela de hibridização faz grande parte do trabalho na prova. Pratique desenhar cada uma em 2 minutos.
Resposta
Linear — ângulo
, hibridização
Trigonal planar — ângulo , hibridização
Tetraédrica — ângulo , hibridização
Trigonal bipiramidal — ângulos: equatorial–equatorial , axial–equatorial
, axial–axial
; hibridização
Octaédrica — ângulo (adjacentes) e
(opostos); hibridização
Trigonal planar — ângulo
Tetraédrica — ângulo
Trigonal bipiramidal — ângulos: equatorial–equatorial
Octaédrica — ângulo