Discuta a ligação e geometrias das moléculas abaixo, representando sua estrutura de Lewis, geometria dos arranjos de elétrons, geometria molecular e tipo de hibridização do átomo central (mostre a distribuição eletrônica do átomo central antes e depois da hibridização.)
Passo 1
Beleza, vamos falar da molécula de
. O que a gente precisa fazer é:
- Desenhar a estrutura de Lewis.
- Descobrir a geometria dos arranjos de elétrons (VSEPR).
- Descobrir a geometria molecular.
- Ver qual é a hibridização do alumínio (átomo central), mostrando a configuração eletrônica antes e depois.
O conteúdo usado aqui é VSEPR (teoria da repulsão dos pares eletrônicos) e hibridização atômica.
Passo 2
Determinar elétrons de valência e montar a estrutura de Lewis
-
Ál = grupo 13 → 3 elétrons de valência.
-
F = grupo 17 → 7 elétrons de valência cada.
Total =elétrons de valência.
Agora, o Al fica no centro e cada F ligado a ele por uma ligação simples (2 elétrons).
Lewis:… … …
:F:—Al—:F:
|
:F:
… …
Cada ligação Al–F usa 2 elétrons (total 6). Os outros 18 ficam como pares não ligantes em volta de cada F (3 pares em cada F). Al não recebe pares extras.
Passo 3
Geometria dos arranjos de elétrons (VSEPR)
- À volta do Al, temos 3 pares ligantes e 0 pares isolados.
- Segundo VSEPR, 3 regiões de carga se organizam num plano para ficarem o mais afastadas possível → geometria trigonal plana.
Passo 4
Geometria molecular
Como não há pares isolados no centro, a geometria molecular coincide com a dos domínios eletrônicos: também é trigonal plana.
Como não há pares isolados no centro, a geometria molecular coincide com a dos domínios eletrônicos: também é trigonal plana.
Passo 5
Hibridização do Al
- Configuração eletrônica no estado fundamental do Al:
- A gente precisa de 3 orbitais iguais para formar 3 ligações
. Então ocorre uma “promoção”/reorganização:
- Um elétron do
vai para o , dando .
- Esses orbitais
e dois se misturam (hibridizam) e formam três orbitais equivalentes, cada um com 1 elétron, prontos pra ligar com cada F.
Logo, a hibridização do Al é.
Resposta
Lewis: Al no centro com 3 ligações simples a F e pares livres nos F.
Geometria de elétrons: trigonal plana.
Geometria molecular: trigonal plana.
Hibridização do Al: , com configuração antes
e depois
(três orbitais híbridos com 1e– cada).
Geometria de elétrons: trigonal plana.
Geometria molecular: trigonal plana.
Hibridização do Al: