Escreva a estrutura de Lewis para No caso em que houver mais que uma estrutura de ressonância importante, dê todas as suas contribuições. Determine a geometria do átomo central usando a teoria RPECV.
\mathrm{ICl}_{2}^{-}

Passo 1

O que o enunciado pede e o que temos de informação inicial.
  • Pede: (1) escrever a estrutura de Lewis de \mathrm{ICl}_2^{-}, incluindo todas as contribuições de ressonância importantes, se houver; (2) determinar a geometria do átomo central usando RPECV.
  • Informação dada: espécie molecular \mathrm{ICl}_2^{-} (iodo central ligado a dois cloros, carga total -1).

Passo 2

Contagem dos elétrons de valência (passo obrigatório antes de desenhar a estrutura).
  • Cada átomo de iodo ( \mathrm{I}) tem \,7 elétrons de valência.
  • Cada átomo de cloro ( \mathrm{Cl}) tem \,7 elétrons de valência; são dois átomos de \mathrm{Cl}, total \,2\times7=14.
  • Há uma carga negativa extra: \,+1 elétron.
  • Soma total de elétrons de valência: escrevo em forma de conta
7 + 14 + 1 = 22.
Logo, há \,22 elétrons para distribuir na estrutura de Lewis.

Passo 3

Montagem do esqueleto e distribuição dos elétrons passo a passo.
  • Esqueleto razoável: iodo no centro ligado aos dois átomos de cloro: \mathrm{Cl}-\mathrm{I}-\mathrm{Cl}.
  • Primeiro coloque ligações simples \mathrm{Cl}-\mathrm{I} e \mathrm{I}-\mathrm{Cl}. Cada ligação simples usa \,2 elétrons, então as duas ligações usam \,4 elétrons.
  • Restam \,22-4=18 elétrons para distribuir como pares isolados (lone pairs).
  • Preenchimento dos octetos dos cloros: cada \mathrm{Cl} precisa de \,8 elétrons no total; cada um já participa de uma ligação (2 elétrons), então colocam-se \,6 elétrons (três pares) em cada \mathrm{Cl} como pares isolados. Os dois \mathrm{Cl} consomem 2\times6=12 elétrons.
  • Depois disso restam 18-12=6 elétrons, que serão colocados como pares isolados no átomo central \mathrm{I}.
  • Colocando os \,6 elétrons no iodo obtemos três pares solitários sobre \mathrm{I}.
Resultado da distribuição (descrição da estrutura de Lewis):
  • Cada \mathrm{Cl} tem três pares isolados + uma ligação simples ao iodo.
  • O \mathrm{I} tem duas ligações simples (para os dois \mathrm{Cl}) e três pares isolados.
Observação sobre octeto expandido: \mathrm{I} é um halogênio do período 5, pode acomodar mais de 8 elétrons (expansão do octeto) — aqui o iodo fica com 10 elétrons ao seu redor (2 ligações = 4 elétrons compartilhados + 6 elétrons não ligantes = 10 elétrons). Isso é aceitável para elementos de períodos mais altos.

Passo 4

Cálculo das cargas formais para checar a melhor estrutura.
Explico a fórmula geral que vou usar para carga formal:
\text{FC} = V - (N + B/2),
onde \,V é o número de elétrons de valência do átomo neutro, \,N é o número de elétrons não ligantes (em pares) atribuídos ao átomo, e \,B é o número total de elétrons envolvidos em ligações ao redor do átomo (contando os elétrons de ligação).
  • Para cada \mathrm{Cl}:
    • \,V=7,
    • \,N=6 (três pares isolados),
    • \,B=2 (uma ligação simples = 2 elétrons).
    \text{FC}(\mathrm{Cl}) = 7 - (6 + 2/2) = 7 - (6 + 1) = 0.
    Cada cloro tem carga formal \,0.
  • Para \mathrm{I}:
    • \,V=7,
    • \,N=6 (três pares isolados),
    • \,B=4 (duas ligações simples = 2\times2 elétrons).
    \text{FC}(\mathrm{I}) = 7 - (6 + 4/2) = 7 - (6 + 2) = -1.
    Iodo tem carga formal -1, o que coincide com a carga total da espécie.
Conclusão: a estrutura com ligações simples \mathrm{Cl}-\mathrm{I}-\mathrm{Cl} e três pares isolados no iodo dá cargas formais satisfatórias ( \mathrm{Cl}:0, \mathrm{I}:-1). Esta é a estrutura de Lewis principal.

Passo 5

Avaliação de possíveis ressonâncias e por que não há contribuições relevantes.
  • Poder-se-ia imaginar estruturas com duplas ligações \mathrm{I}=\mathrm{Cl}, ou seja, deslocar pares dos \mathrm{Cl} formando duplas com \mathrm{I}. Essas estruturas teriam carga formal positiva nos átomos de \mathrm{Cl} e carga formal mais negativa no \mathrm{I}.
  • Cálculo rápido em tal hipótese (duas duplas): cada \mathrm{Cl} ficaria com \text{FC}=+1 e \mathrm{I} com \text{FC}=-3. Isso gera centros positivos em átomos muito eletronegativos ( \mathrm{Cl}^{+}) e um iodo com carga muito negativa — arranjo energeticamente desfavorável.
  • Além disso, o arranjo com ligações simples já produz cargas formais baixas (zero nos \mathrm{Cl} e -1 no \mathrm{I}), o que é mais estável.
  • Logo: as estruturas com dupla ligação são contribuições muito pequenas e não são consideradas ressonância significativa neste caso. A estrutura com ligações simples e a carga negativa localizada majoritariamente no iodo é a contribuição dominante.
Portanto, não há múltiplas estruturas de ressonância importantes; há essencialmente uma estrutura de Lewis relevante.

Passo 6

Determinação da geometria segundo RPECV (VSEPR) — explicação didática.
  • Contagem de regiões eletrônicas ao redor do átomo central ( \mathrm{I}):
    • Ligantes (pares ligados): \,2 (os dois átomos \mathrm{Cl} — cada ligação é uma região eletrônica).
    • Pares isolados (lone pairs) no átomo central: \,3.
    • Total de regiões eletrônicas: \,2 + 3 = 5.
  • Interpretação RPECV: \,5 regiões eletrônicas ao redor do átomo central correspondem à geometria eletrônica trigonal bipiramidal (geometria dos centros das cinco regiões: três equatoriais formando um plano e duas axiais opostas).
  • Distribuição de pares isolados: pares isolados ocupam posições que minimizam repulsões; numa geometria trigonal bipiramidal os pares isolados preferem as posições equatoriais (cada posição equatorial tem ângulo de 90^\circ com só duas posições axiais e de 120^\circ com as outras equatoriais — globalmente reduzem repulsão).
  • Com \,3 pares isolados, todos eles ocupam as três posições equatoriais. Assim, as duas ligações \mathrm{I}-\mathrm{Cl} ficam nas posições axiais, opostas uma à outra.
  • Resultado da geometria molecular (considerando somente a posição dos átomos): as duas \mathrm{Cl} ficam em posições opostas numa linha — ou seja, a geometria molecular é linear.
  • Ângulo de ligação entre os dois cloros: \,180^\circ.

Passo 7

Resumo final da estrutura e da geometria (para decorar e usar na prova).
  • Lewis dominante: \mathrm{Cl}-\mathrm{I}-\mathrm{Cl} com ligações simples; cada \mathrm{Cl} com três pares isolados; \mathrm{I} com três pares isolados e com carga formal -1.
  • Não há ressonâncias importantes que contribuam de modo relevante.
  • Geometria eletrônica: trigonal bipiramidal.
  • Geometria molecular (átomo central): linear, ângulo de ligação \,180^\circ.

Resposta

Lewis: \mathrm{Cl}-\mathrm{I}-\mathrm{Cl} com ligações simples; cada \mathrm{Cl} com três pares isolados; \mathrm{I} com três pares isolados e carga formal -1.
Geometria do átomo central (RPECV): linear (ângulo \,180^\circ).

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