Determine a geometria do domínio eletrônico e a geometria molecular segundo a teoria VSEPR.
Passo 1
O enunciado pede para “determinar a geometria do domínio eletrônico e a geometria molecular segundo a teoria VSEPR”. Informações dadas no enunciado: nenhuma molécula, fórmula ou estrutura foi fornecida. Portanto, com os dados atuais não há como indicar uma geometria específica para um composto concreto.
Passo 2
Por que isso não é suficiente? Primeiro vou explicar, passo a passo e de forma bem didática, o que a teoria VSEPR pede para que a gente possa, na prova, fazer a resposta rapidamente assim que a molécula for informada.
O que é cada coisa (explicando termos):
- Domínio eletrônico: é cada região de alta densidade eletrônica ao redor do átomo central. Conta-se como um domínio cada ligação (ligação simples, dupla ou tripla contam como um único domínio) e cada par isolado (par de elétrons não compartilhado) no átomo central. Vou usar
para me referir a isso. - Geometria do domínio eletrônico: é o arranjo espacial ideal dos
que minimiza repulsões (ou seja, a forma que os domínios “querem” assumir se nenhum domínio fosse distinguido entre par isolado e ligação). Exemplos: linear, trigonal planar, tetraédrica, bipirâmide trigonal, octaédrica. - Geometria molecular: é a posição real dos átomos (não dos pares isolados). Obtém-se a partir da geometria do domínio eletrônico removendo mentalmente os pares isolados e vendo a forma que fica entre os átomos ligados (por exemplo: tetraédrica → trigonal piramidal ou angular, dependendo de quantos pares isolados houver).
Passo 3
Procedimento passo-a-passo (o “checklist” que você deve seguir na prova — decore isto!):
- Fazer a estrutura de Lewis do composto e identificar o átomo central (o átomo menos eletronegativo, normalmente). Se não souber desenhar Lewis, faça rápido: calcule elétrons de valência totais, distribua para satisfazer octeto (ou duetos para H).
- No átomo central conte:
- número de ligações (cada ligação simples, dupla ou tripla conta como
domínio), - número de pares isolados (= pares não ligantes) no átomo central (cada par é
domínio).
O total é o número de domínios.
- número de ligações (cada ligação simples, dupla ou tripla conta como
- Usar a tabela básica do VSEPR que relaciona
com a geometria do domínio eletrônico: -
domínio: linear. -
domínio: trigonal planar. -
domínio: tetraédrica. -
domínio: bipirâmide trigonal (trigonal bipyramidal). -
domínio: octaédrica.
-
- A partir de
e do número de pares isolados , determinar a geometria molecular consultando as combinações (veja a lista no Passo 4). - Lembre: ligações múltiplas (duplas/triplas) contam como um único domínio, porém tendem a ocupar mais espaço que uma simples e assim podem reduzir ângulos um pouco mais — isto é um ajuste fino, mas para a prova normalmente você só precisa tratá-las como “1 domínio”.
Passo 4
Tabela prática (mapa rápido para usar na prova). Nas linhas abaixo
= número total de domínios no átomo central;
= número de pares isolados (lone pairs). Sempre conte ligações múltiplas como
domínio.
-
: -
: geometria do domínio = linear; geometria molecular = linear. (ex.: )
-
-
: -
: domínio = trigonal planar; molecular = trigonal planar. (ex.: ) -
: domínio = trigonal planar; molecular = angular (bent). (ex.: como exemplo em algumas estruturas)
-
-
: -
: domínio = tetraédrica; molecular = tetraédrica. (ex.: ) -
: domínio = tetraédrica; molecular = trigonal piramidal. (ex.: ) -
: domínio = tetraédrica; molecular = angular (bent). (ex.: )
-
-
: -
: domínio = bipirâmide trigonal; molecular = trigonal bipyramidal. (ex.: ) -
: domínio = bipirâmide trigonal; molecular = “see-saw” (guilhotina). -
: domínio = bipirâmide trigonal; molecular = T-shaped. -
: domínio = bipirâmide trigonal; molecular = linear.
-
-
: -
: domínio = octaédrica; molecular = octaédrica. (ex.: ) -
: domínio = octaédrica; molecular = square pyramidal. -
: domínio = octaédrica; molecular = square planar.
-
Passo 5
Exemplos totalmente desenvolvidos (faça assim na prova; eu mostro passo a passo, como você pediu):
- Exemplo 1:
- Lewis: C no centro com
H ligados, nenhum par isolado em C. - No átomo central: número de domínios
(quatro ligações simples), pares isolados . - Pela tabela:
domínio: tetraédrica; molecular: tetraédrica.
- Lewis: C no centro com
- Exemplo 2:
- Lewis: O tem
ligações a H e pares isolados. - No átomo central (O): domínios
(2 ligações + 2 pares isolados), . - Pela tabela:
domínio: tetraédrica; molecular: angular (bent). Ângulo aproximado por causa da repulsão extra dos pares isolados.
- Lewis: O tem
- Exemplo 3:
- Lewis: O=C=O, C central com 2 ligações duplas.
- Em C: domínios
(cada ligação dupla conta como domínio), . - Resultado: domínio linear; molecular linear.
Em cada exemplo eu contei explicitamente os domínios a partir da estrutura de Lewis — é isso que você tem que fazer na prova.
Passo 6
Dicas práticas e armadilhas:
- Sempre desenhe a estrutura de Lewis ou pelo menos conte elétrons de valência; sem isso o número de pares isolados fica incerto.
- Lembre: ligações múltiplas = 1 domínio.
- Pares isolados ocupam mais espaço que ligações, empurrando ângulos de ligação.
- Para moléculas com átomos centrais com expansão do octeto (p.ex.
, ), aplique as mesmas regras contando domínios; VSEPR ainda vale. - Se o enunciado pedir só a geometria do domínio eletrônico, responda com a forma completa (por exemplo “tetraédrica” para
), se pedir a geometria molecular, mencione a forma considerando os pares isolados (por exemplo “angular” para água).
Passo 7
Resumo em forma de receita curta para a prova (decorar):
- Desenhar Lewis → identificar átomo central.
- Contar domínios
e pares isolados . - Usar a tabela do VSEPR para achar: geometria do domínio (a partir de
) e geometria molecular (a partir de e ). - Escrever as duas respostas separadas: “geometria do domínio eletrônico: …; geometria molecular: …”.
Resposta
Não é possível determinar uma geometria específica porque o enunciado não fornece a molécula, fórmula estrutural ou estrutura de Lewis; é necessário informar qual composto (ou sua estrutura) para aplicar os passos do VSEPR e dar as geometrias pedidas.