Determine o grupo de pontos para as moléculas:
e
.
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente achar o grupo de pontos (ou ponto‐grupo de simetria) de três moléculas:
•
•
•
•
•
•
Conteúdo que vamos usar:
- Teoria VSEPR pra saber a geometria eletrônica e molecular.
- Identificação dos eixos de rotação (
), planos de reflexão (σ), centros de inversão ( ) e outras operações de simetria.
Não se preocupe se você não conhece tudo ainda: a gente vai destrinchar passo a passo.
Passo 2
Analisando
-
VSEPR:
- Xe tem 8 elétrons de valência. Cada F pede 1 ligado (4 ligações simples = 4 pares), sobrando 4 elétrons = 2 pares não‐ligantes.
- Total de domínios em Xe = 4 ligações + 2 pares livres = 6 → geometria eletrônica octaédrica.
- Os pares livres ficam em posição trans para minimizar repulsão, e os 4 F ficam coplanares formando um quadrado (geometria molecular: quadrado‐planar).
-
Elementos de simetria:
- Eixo
perpendicular ao plano dos 4 F (passando por Xe). Isso gera rotações de 90°, 180°, 270° mantendo a molécula igual. - Quatro planos σ: dois passam por pares de F opostos, dois passam pelos outros pares.
- Centro de inversão
no átomo de Xe. - Eixo
secundário (há vários). - Plano horizontal σₕ é o próprio plano onde estão os 4 F.
- Conjunto desses elementos aponta para o ponto‐grupo D₄h.
- Eixo
Passo 3
Analisando
-
VSEPR:
- S tem 6 elétrons de valência. Quatro ligações S–F usam 4 pares; sobram 2 elétrons = 1 par livre.
- Domínios = 5 → geometria eletrônica bipiramidal trigonal. O par livre vai para posição equatorial.
- Molécula fica com forma “seesaw” (gangorra): dois F axiais, dois F/LP em equatorial.
-
Elementos de simetria:
- Há um eixo
que passa pelo enxofre e pelo par de F axiais: gira 180° vira ela mesma. - Dois planos σ que contêm esse eixo
:
a) um plano passa por S, os dois F axiais e o F equatorial;
b) outro passa por S, os dois F axiais e o par livre (mas só importam átomos, enquadra a geometria). - Não tem centro de inversão e nem
. - Isso corresponde ao ponto‐grupo C₂v.
- Há um eixo
Passo 4
Analisando
-
VSEPR:
- I tem 7 elétrons de valência. Ligações: I=O (ligações duplas contam como 1 domínio), + 3 I–F simples = 4 domínios de ligação; sobra 1 par livre = 1 domínio.
- Total de domínios = 5 → bipiramidal trigonal eletrônica. O par livre ocupa posição equatorial.
- Os 3 átomos ligados (O e 2 F equatoriais + 2 F axiais) formam uma geometria “seesaw” como em SF₄, mas agora O≠F.
-
Elementos de simetria:
- Existe um plano σ que coincide com o “plano equatorial” onde estão O, F equatorial e o par livre (essa configuração de átomos), e reflete os 2 F axiais um no outro (mas eles são idênticos!).
- Não há eixo
que preserve O vs F equatorial nem centro de inversão. - Logo, a única operação extra além da identidade é esse único plano σ.
- Isso define o ponto‐grupo Cₛ.