Diga que conjunto de orbitais híbridos participa das ligações do átomo assinalado em cada molécula ou íon seguinte:
BCl 3

Passo 1

O enunciado pede: para a molécula \mathrm{BCl_3} indicar qual conjunto de orbitais híbridos participa das ligações do átomo assinalado (presumo que seja o boro, átomo central). Informações relevantes dadas ou inferíveis imediatamente:
  • Molécula: \mathrm{BCl_3}.
  • Átomo assinalado: boro ( \mathrm{B}), átomo central ligado a três cloros.
  • Boro tem 3 elétrons de valência (informação atômica).
  • A molécula é neutra (nena carga indicada).
    Não vou resolver ainda; só listei o que o exercício dá e o que é pedido.

Passo 2

Contar as regiões eletrônicas (domínios) ao redor do boro.
  • Cada ligação simples B–Cl corresponde a uma região de densidade eletrônica (um domínio ligado).
  • Em \mathrm{BCl_3} 3 ligações B–Cl, logo o número de domínios é 3.
    Explicação didática: um “domínio” é qualquer ligação simples, dupla, tripla ou par de elétrons isolados; aqui só temos três ligações simples e nenhum par isolado no boro. Portanto o boro tem 3 domínios eletrônicos.

Passo 3

Determinar a hibridização a partir do número de domínios.
  • Regra prática: número de domínios =1 s; =2 sp; =3 sp^2; =4 sp^3.
  • Como o boro tem 3 domínios, a hibridização é \mathrm{sp}^2.
    Aula rápida sobre o que isso significa: hibridização \mathrm{sp}^2 resulta da combinação de um orbital s com dois orbitais p, formando três orbitais híbridos equivalentes \mathrm{sp}^2. Sobra um orbital p não híbrido.

Passo 4

Descrever como esses orbitais participam das ligações.
  • O boro forma três orbitais híbridos \mathrm{sp}^2. Cada um desses três orbitais \mathrm{sp}^2 contém um elétron (totalizando 3) e se sobrepõe com um orbital adequado do cloro (tipicamente um orbital p com par não ligante do Cl) para formar três ligações sigma B–Cl.
  • Geometria resultante: os três orbitais \mathrm{sp}^2 ficam dispostos num plano, separados por ângulos de 120^\circ, daí a molécula ser trigonal plana.
    Explicação física simples: os orbitais híbridos apontam para os vértices de um triângulo plano; a boa sobreposição cria ligações fortes sigma.

Passo 5

Falar sobre o orbital não híbrido que sobra e consequências químicas.
  • Após a hibridização \mathrm{sp}^2 sobram 1 orbital p não híbrido no boro, perpendicular ao plano dos três \mathrm{sp}^2.
  • Esse orbital p está vazio em \mathrm{BCl_3} (bóro tem só 3 elétrons), o que explica por que \mathrm{BCl_3} é um ácido de Lewis: pode aceitar um par de elétrons nesse orbital p vazio formando um aduto.
    Breve exemplo comparativo: em \mathrm{CH_4} o carbono tem 4 domínios → \mathrm{sp^3} e não sobra orbital p vazio; já em \mathrm{BCl_3} sobra o p vazio.

Resposta

\mathrm{sp}^2 (três orbitais \mathrm{sp}^2 formam as três ligações sigma B–Cl; há ainda um orbital p não híbrido vazio).

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