Escreva a estrutura de Lewis para a molécula de SO2, 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

O enunciado pede a estrutura de Lewis de SO2, a aplicação da Teoria de Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (TRPECV) para determinar a forma da molécula e, a partir dessa forma, listar todos os elementos de simetria que ela possui. Vamos precisar de conceitos de contagem de elétrons de valência, desenho de pares ligantes e isolados, VSEPR para geometria molecular e análise de simetria (eixos de rotação e planos de espelho).

Passo 2

Contagem de elétrons de valência e montagem da estrutura de Lewis:
6 ;(S) + 2times6 ;(O) = 18 elétrons é
  • Colocamos o S no centro e ligamos cada O a ele por uma ligação dupla ( 4 elétrons por ligação): 2times4=8 elétrons usados.
  • Cada oxigênio fica com mais 4 elétrons ( 2 pares isolados) para completar seu octeto: 2times4=8 elétrons.
  • Restam 18 - (8+8) = 2 elétrons, que formam um par isolado sobre o enxofre.
A estrutura de Lewis é, portanto,
O:: =S: =:😮
onde cada “::” indica um par isolado, e há um par isolado adicional sobre o S.

Passo 3

Aplicando TRPECV (VSEPR) ao átomo central (S):
  • Pares ligantes: 2 (as duas ligações S=O)
  • Pares isolados: 1 (no S)
  • Número estérico de elétrons ao redor de S: 2+1=3
    Isso gera uma disposição trigonal plana de pares eletrônicos, mas com um par isolado, a geometria molecular fica “angular” (bent), com ângulo aproximado de 119^circ.

Passo 4

Identificação do grupo de pontos e da geometria:
  • A molécula é plana (todos os átomos no mesmo plano).
  • Há um eixo de rotação C2 passando pelo S e perpendicular a esse plano.
  • Há um plano de espelho ( sigmav) que coincide com o próprio plano molecular.
  • Há um segundo plano de espelho ( sigmav') perpendicular ao plano molecular e contendo o eixo C2, que bisseta o ângulo O–S–O.
    Não existe centro de inversão nem eixos de ordem superior.

Passo 5

Listando todos os elementos de simetria da molécula de SO2:
E, C2, sigmav,(plano da molécula), sigmav',(plano perpendicular que bisseta OSO) é

Resposta

E, C2, sigmav (plano molecular) e sigmav' (plano perpendicular ao molecular que bisseta o ângulo).

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