Esboce a estrutura de Lewis para as espécies:
b)
b)
Passo 1
O que o enunciado pede: esboçar a estrutura de Lewis da espécie
.
Informações fornecidas e úteis (tiradas do enunciado ou necessárias para montar a estrutura):
Informações fornecidas e úteis (tiradas do enunciado ou necessárias para montar a estrutura):
- Átomo central provável:
(um átomo de xenônio) e dois átomos terminais (dois fluors). - Números de elétrons de valência de cada átomo (valores que usarei):
tem elétrons de valência; cada tem elétrons de valência.
Passo 2
Contar o número total de elétrons de valência disponíveis (etapa crucial para qualquer estrutura de Lewis). Faço a soma:
Portanto, tenho
elétrons para colocar na estrutura de Lewis.
Passo 3
Escolher o esqueleto da molécula (qual átomo fica no centro e quais ficam nas pontas) e justificar rapidamente: o xenônio (
) é menos eletronegativo que o flúor (
) e é o único átomo que pode expandir o octeto (é do quinto período), então
fica no centro e os dois
ficam ligados a ele:
.
Passo 4
Colocar ligações simples inicialmente entre o átomo central e os terminais. Cada ligação simples usa
elétrons. Como há duas ligações:
Elétrons restantes:
Passo 5
Completar os octetos dos
primeiro (regra usual: preencha os terminais antes do central). Cada
precisa de
elétrons não-ligantes (três pares) além da ligação para ter octeto completo. Para dois
:
Atualizo os elétrons restantes:
Passo 6
Os
elétrons restantes serão colocados como pares não-ligantes sobre o átomo central
. Isso dá a
três pares não-ligantes. Assim o
fica rodeado por dois pares ligantes (as duas ligações
) + três pares não-ligantes = total de cinco pares eletrônicos ao redor de
. Note: isso corresponde a um octeto expandido (Xenônio tem mais de 8 elétrons ao seu redor), o que é permitido para átomos do quinto período em diante.
Passo 7
Verificar cargas formais para garantir que a estrutura é razoável. A fórmula da carga formal é
onde
é o número de elétrons de valência do átomo.
Calcular para cada
:
Calcular para
:
Todas as cargas formais são
, logo a estrutura é eletronicamente razoável.
Passo 8
Determinar a geometria molecular usando VSEPR (explicando didaticamente): ao redor do
há
regiões de densidade eletrônica (dois pares ligantes + três pares não-ligantes), o que corresponde à geometria eletrônica trigonal bipiramidal. Pares isolados ocupam posições equatoriais para minimizar repulsões (porque uma posição equatorial tem apenas dois ângulos de
com os axiais, em vez de três), então os três pares não-ligantes ficam nas três posições equatoriais. Isso deixa as duas ligações
em posições axiais opostas, resultando na geometria molecular:
ou seja, o arranjo final dos átomos é
com ângulo
.
Passo 9
Como desenhar o esboço de Lewis na prova (passo-a-passo prático que você pode copiar à mão):
- Escreva
no centro e à esquerda e à direita: . - Desenhe cada ligação simples como um traço que representa um par de elétrons (dois elétrons).
- Coloque três pares de elétrons (três pares de pontos) ao redor de cada
para completar o octeto. - Coloque três pares de elétrons restantes ao redor de
(pares não-ligantes). - Verifique cargas formais (todas zeros).
Um jeito simples de escrever isso em linha (para a prova) é:
onde “3 pares” significa três pares não-ligantes (se preferir desenhar: três pares de pontos ao redor de cada
e três pares ao redor de
).
Resposta
Lewis:
com cada
tendo três pares não-ligantes e
tendo três pares não-ligantes (Xe com 5 pares ao redor), todas as cargas formais
; geometria molecular: linear (ângulo
).