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).
\mathrm{PF}_{6}{ }^{-}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis de \mathrm{PF_6^-}, 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 \mathrm{PF_6^-}:
– Fósforo ( P) tem 5 elétrons de valência.
– Cada flúor ( F) tem 7 elétrons de valência, totalizando 6\times 7=42.
– Há uma carga negativa extra: +1 elétron.
Logo, o total é
5 + 42 + 1 = 48\text{ elétrons de valência.}éê
Montamos o esqueleto com P no centro ligado a seis átomos de F. Seis ligações simples consomem 6\times 2=12 elétrons, sobrando 48-12=36 elétrons. Esses 36 elétrons distribuem-se como pares isolados, três pares em cada F (total 6\times 6=36).

Passo 3

Cálculo das cargas formais:
Para cada flúor:
\text{FC}(F)=\;7\;-\;(6\text{ (não ligantes)}+1\text{ (metade da ligação)})=0.ãçã
Para o fósforo:
\text{FC}(P)=\;5\;-\;(0\text{ (não ligantes)}+6\text{ (metade dos elétrons de seis ligações)})=-1.ãéçõ
Somando, obtém-se carga total -1, em acordo com o íon.

Passo 4

Possibilidade de estruturas alternativas e ressonância:
– Não há como formar duplas ligações P\!=\!F porque o flúor não expande octeto.
– Todas as seis ligações P–F são equivalentes e não existe ressonância. A estrutura real é única, com seis ligações simples.

Passo 5

Geometria segundo VSEPR:
– Domínio eletrônico em torno de P: seis pares ligantes e nenhum par isolado.
– Geometria eletrônica e molecular: octaédrica.
– Ângulos F–P–F iguais a 90^\circ.
– Hibridização do fósforo: sp^3d^2.

Resposta

A única estrutura de Lewis de \mathrm{PF_6^-} é
\begin{array}{c} \;\;\;F\\\ \;\;\;|\\\ F\;-\;P^{-}\;-\;F\\\ \;\;\;|\\\ \;\;\;F \end{array} \quad\text{com mais dois fluoros saindo para frente e para trás no eixo perpendicular, todos com três pares isolados.}áê
Cargas formais: \text{FC}(P)=-1, \text{FC}(F)=0.
Não há ressonância.
Geometria: octaédrica, ângulos 90^\circ, hibridização sp^3d^2.

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