Desenhe as estruturas de uma molécula triatômica linear, uma molécula trigonal planar que contenha 4 átomos, uma molécula tetraédrica, uma molécula bipiramidal trigonal e uma molécula octaédrica. Indique os ângulos de ligação em cada caso.
Passo 1
Estamos vendo geometria molecular segundo o modelo VSEPR (repulsão de pares de elétrons da camada de valência). O enunciado pede que desenhemos as cinco geometrias ideais—linear, trigonal planar, tetraédrica, bipiramidal trigonal e octaédrica—e que indiquemos seus ângulos de ligação.
Passo 2
Traçando a molécula triatômica linear (por exemplo CO₂ ou BeH₂), temos um átomo central A com dois ligantes B em linha reta:
\mathrm{B}-\mathrm{A}-\mathrm{B}
Aqui o ângulo de ligação \mathrm{B–A–B} é
\theta = 180^\circ.
Passo 3
Na molécula trigonal planar (AX₃, como BF₃), o átomo A fica no centro de um triângulo equilátero formado pelos três ligantes B, todos no mesmo plano:
Na molécula tetraédrica (AX₄, como CH₄), o átomo A ocupa o centro de um tetraedro regular cujos vértices são os quatro ligantes B. Uma forma de visualizar é projetar dois ligantes para frente (em “wedge” e “dash”) e dois para trás no plano:
Mas, em todas as arestas do tetraedro, o ângulo \mathrm{B–A–B} é
\theta = 109,5^\circ.]
Passo 5
Na bipirâmide trigonal (AX₅, como PCl₅), o átomo A fica no centro de duas pirâmides trigonais que compartilham a base. Há três ligantes equatoriais B num plano, separados entre si por 120^\circ, e dois ligantes axiais B acima e abaixo desse plano:
Na geometria octaédrica (AX₆, como SF₆), o átomo A fica no centro de um octaedro regular com seis ligantes B nos vértices. Podemos imaginar três pares de ligantes ao longo de três eixos mutuamente perpendiculares:
(exceto os pares opostos que ficam a 180^\circ, mas não estão diretamente ligados).
Resposta
Desenhos esquemáticos e ângulos de ligação:
(a) Linear (AX₂): \mathrm{B}-\mathrm{A}-\mathrm{B}, \theta=180^\circ.
(b) Trigonal planar (AX₃): três B em um triângulo com A no centro, \theta=120^\circ.
(c) Tetraédrica (AX₄): quatro B nos vértices de um tetraedro, \theta=109,5^\circ.
(d) Bipiramidal trigonal (AX₅): três B equatoriais a 120^\circ, dois B axiais a 90^\circ/180^\circ.
(e) Octaédrica (AX₆): seis B nos vértices de um octaedro, \theta=90^\circ (e 180^\circ entre opostos).