Escreva a estrutura de Lewis já com a geometria do composto, diga qual é o arranjo e a geometria, qual a hibridizaçióo e se a molécula é polar ou apolar de cada um dos seguintes compostos:
\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis de \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+, o arranjo dos pares de elétrons ao redor do oxigênio, a geometria molecular, a hibridização do oxigênio e se a espécie é polar ou apolar. Vamos usar a teoria VSEPR (geometria determinada pelos pares de elétrons) e conceitos de hibridização.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência em \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+:
E_{\text{tot}} = 3\times 1\\ (\text{cada H}) \;+\; 6\\ (\text{O}) \;-\; 1\\ (\text{carga}+)=8\\ \text{elétrons}.é
Isso dá 4 pares de elétrons ao redor de O.

Passo 3

Montando a estrutura de Lewis vemos que o oxigênio faz três ligações simples a três átomos de hidrogênio e mantém um par isolado. Esquematicamente (em ASCII):
H
|
H—O—H
:
onde “:” representa o par isolado em O. A carga positiva está formalmente distribuída no conjunto.

Passo 4

Como há quatro pares de elétrons em torno de O (três ligantes + um isolado), o arranjo dos pares eletrônicos é tetraédrico segundo VSEPR.

Passo 5

Ao retirar o efeito do par isolado, a forma ocupada pelos três H fica como um pirâmide trigonal, pois um vértice do tetraedro é ocupado pelo par isolado.

Passo 6

Para acomodar quatro domínios eletrônicos o oxigênio utiliza orbitais híbridos \mathrm{sp^3}.

Passo 7

A molécula é polar porque o par isolado cria uma distribuição assimétrica de cargas e o vetor soma dos momentos dipolares das ligações O–H não se anula.

Resposta

Estrutura de Lewis:
H
|
H—O—H
:
Arranjo dos pares eletrônicos: tetraédrico
Geometria molecular: pirâmide trigonal
Hibridização do oxigênio: \mathrm{sp^3}
Polaridade: polar

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