Desenhe as estruturas de Lewis para as seguintes moléculas e íons, para cada um deles, calcule a carga formal de cada átomo. Quando possível mostre mais de uma estrutura possível e qual delas deve ser a real. Se for o caso, indique se a molécula apresenta ressonância e qual é o híbrido de ressonância dessa molécula. Para todas as espécies, faça a representação espacial pela teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR).
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis de
, o cálculo das cargas formais de cada átomo, indicação de possíveis estruturas alternativas e ressonância (se houver), e a geometria segundo VSEPR. O conteúdo é química de ligação covalente com octeto expandido e teoria VSEPR para prever a forma molecular.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência em
:
– Fósforo ( ) tem 5 elétrons de valência.
– Cada flúor ( ) tem 7 elétrons de valência, totalizando
.
– Há uma carga negativa extra: elétron.
Logo, o total é
– Fósforo (
– Cada flúor (
– Há uma carga negativa extra:
Logo, o total é
Montamos o esqueleto com
no centro ligado a seis átomos de
. Seis ligações simples consomem
elétrons, sobrando
elétrons. Esses
elétrons distribuem-se como pares isolados, três pares em cada
(total
).
Passo 3
Cálculo das cargas formais:
Para cada flúor:
Para cada flúor:
Para o fósforo:
Somando, obtém-se carga total
, em acordo com o íon.
Passo 4
Possibilidade de estruturas alternativas e ressonância:
– Não há como formar duplas ligações porque o flúor não expande octeto.
– Todas as seis ligações são equivalentes e não existe ressonância. A estrutura real é única, com seis ligações simples.
– Não há como formar duplas ligações
– Todas as seis ligações
Passo 5
Geometria segundo VSEPR:
– Domínio eletrônico em torno de : seis pares ligantes e nenhum par isolado.
– Geometria eletrônica e molecular: octaédrica.
– Ângulos iguais a
.
– Hibridização do fósforo: .
– Domínio eletrônico em torno de
– Geometria eletrônica e molecular: octaédrica.
– Ângulos
– Hibridização do fósforo:
Resposta
A única estrutura de Lewis de
é
Cargas formais:
,
.
Não há ressonância.
Geometria: octaédrica, ângulos , hibridização
.
Não há ressonância.
Geometria: octaédrica, ângulos