Escreva a estrutura de Lewis para a molécula de água, aplique a Teoria de Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (TRPECV) e a partir da estrutura gerada determine todos os elementos de simetria existentes na molécula.
Passo 1
Resumindo o enunciado: queremos montar a estrutura de Lewis da molécula
, usar a Teoria de Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (TRPECV ou VSEPR) para definir seu formato e, a partir disso, encontrar todos os elementos de simetria.
Passo 2
Desenho da estrutura de Lewis: o oxigênio central forma duas ligações simples com os dois átomos de hidrogênio e possui dois pares isolados de elétrons, totalizando quatro pares de elétrons de valência. Em diagrama:
Passo 3
Aplicando TRPECV: temos fórmula genérica AX
E
(A
oxigênio, X
hidrogênios, E
pares isolados), ou seja, quatro domínios eletrônicos ao redor do oxigênio. Isso gera uma geometria eletrônica tetraédrica e geometria molecular angular (bent) com ângulo H–O–H de aproximadamente
.
Passo 4
Determinar os elementos de simetria: com base na geometria angular no plano molecular (plano xz), identificamos:
A. (identidade), que todo objeto possui.
B. : rotação de
em torno de um eixo que passa por O e bisseta o ângulo H–O–H.
C. (plano molecular): plano espelho que contém os três átomos (plano xz).
D. (plano perpendicular): plano espelho perpendicular ao molecular, que contém o eixo
e bisseta o ângulo H–O–H (plano yz).
A.
B.
C.
D.
Resposta
Os elementos de simetria da molécula de água são:
,
,
(plano molecular) e
(plano perpendicular), correspondendo ao grupo pontual
.