Desenhe as estruturas, preveja a geometria e os ângulos de ligação para os seguintes compostos:
Passo 1
O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis de
, prever sua geometria eletrônica e molecular e estimar os ângulos de ligação. O conteúdo é o modelo VSEPR (teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência), em que contamos pares de elétrons ao redor do átomo central, classificamos domínios eletrônicos e determinamos a forma resultante.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência e alocação de pares
– Bromo tem 7 elétrons de valência.
– Cada flúor tem 7 elétrons de valência, e são 5 átomos, totalizando
.
– Elétrons totais = .
– Pares de elétrons totais = pares.
– Para ligar 5 fluoretos ao bromo precisamos de 5 pares ligantes.
– Restam pares não ligantes.
– Cada recebe 3 pares (15 pares ao todo), sobrando 1 par não ligante sobre o bromo.
– Bromo
– Cada flúor
– Elétrons totais =
– Pares de elétrons totais =
– Para ligar 5 fluoretos ao bromo precisamos de 5 pares ligantes.
– Restam
– Cada
Passo 3
Determinação da geometria eletrônica e molecular
– O átomo central tem 6 domínios eletrônicos (5 ligações par isolado), o que corresponde a uma geometria eletrônica octaédrica.
– Desse octaedro, um vértice é ocupado por um par isolado. A geometria molecular resultante (apenas átomos) é pirâmide quadrada.
– O átomo central tem 6 domínios eletrônicos (5 ligações
– Desse octaedro, um vértice é ocupado por um par isolado. A geometria molecular resultante (apenas átomos) é pirâmide quadrada.
Passo 4
Previsão dos ângulos de ligação
– Na octaedra ideal, os ângulos são (entre adjacentes) e
(entre opostos).
– O par isolado ocupa posição equatorial para minimizar repulsões (pois pares isolados repelem mais).
– As ligações equatoriais formam ângulos de quase .
– A ligação axial faz ângulo ligeiramente menor que com cada equatorial, devido à maior repulsão do par isolado (valores experimentais dão cerca de
para axial–equatorial).
– Na octaedra ideal, os ângulos são
– O par isolado ocupa posição equatorial para minimizar repulsões (pois pares isolados repelem mais).
– As ligações equatoriais formam ângulos de quase
– A ligação axial faz ângulo ligeiramente menor que
Passo 5
Desenho esquemático da estrutura de Lewis e projeção 3D
Lewis (pares isolados como “:”):
:F:
|
:F:–Br–:F:
|
:F:
e o par isolado do lado oposto ao flúor axial.
Lewis (pares isolados como “:”):
:F:
|
:F:–Br–:F:
|
:F:
e o par isolado do lado oposto ao flúor axial.
Projeção 3D simplificada (piramidal quadrada):
F(axial)
|
F — Br — F ← plano equatorial
|
F ←
é o par isolado
F(axial)
|
F — Br — F ← plano equatorial
|
F
Resposta
Geometria eletrônica: octaédrica.
Geometria molecular: pirâmide quadrada.
Ângulos de ligação: entre equatoriais; axial–equatorial
<
(≈
).
Geometria molecular: pirâmide quadrada.
Ângulos de ligação: