Escreva a estrutura de Lewis das seguintes espécies e dê o nome do arranjo eletrônico e o nome da geometria molecular para cada uma
\mathrm{SI}_{6}

Passo 1

O enunciado nos dá a espécie \mathrm{SI}_{6} e pede três coisas:
  • Escrever a estrutura de Lewis de \mathrm{SI}_{6}.
  • Dar o nome do arranjo eletrônico (arranjo de pares de elétrons ao redor do átomo central).
  • Dar o nome da geometria molecular (disposição dos átomos no espaço).
Informações relevantes que podemos extrair diretamente do enunciado:
  • A fórmula contém um átomo central presumível \mathrm{S} ligado a 6 átomos de \mathrm{I}.
  • Não há carga formal indicada, logo tratamos da espécie neutra \mathrm{SI}_{6}.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência (passo essencial antes de desenhar qualquer estrutura de Lewis).
Explicação rápida: para fazer a estrutura de Lewis conta-se os elétrons de valência de cada átomo (os elétrons disponíveis para formar ligações e pares isolados). Vou mostrar os números e o raciocínio.
  • O enxofre \mathrm{S} tem 6 elétrons de valência (é do grupo 16).
  • O iodo \mathrm{I} tem 7 elétrons de valência (é do grupo 17).
  • Como há 6 átomos de iodo, os elétrons de valência vindos dos iodetos somam 6\times 7 = 42.
  • Total de elétrons de valência na molécula neutra:
\text{elétrons totais} = 6 + 42 = 48.é
Isso significa 48 elétrons para distribuir na estrutura de Lewis, ou seja 24 pares de elétrons.

Passo 3

Escolha do esqueleto e uso dos elétrons para ligações iniciais.
Regra prática: normalmente coloca-se o átomo menos eletronegativo no centro; aqui \mathrm{S} é menos eletronegativo que \mathrm{I}, então \mathrm{S} será o átomo central ligado aos 6 \mathrm{I}.
  • Ligações simples iniciais: ligar cada \mathrm{I} ao \mathrm{S} com uma ligação simples consome 1 par de elétrons por ligação.
  • Como são 6 ligações, o consumo em pares é 6 pares = 12 elétrons.
  • Restam então 24-6=18 pares de elétrons (ou 36 elétrons) para distribuir como pares livres.

Passo 4

Distribuição dos pares livres seguindo a regra do octeto (ou expansão de octeto quando necessário).
Regra do octeto: cada átomo do segundo período tenta ter 8 elétrons ao redor. Átomos do terceiro período em diante (como \mathrm{S}) podem expandir o octeto porque têm orbitais d disponíveis — isso permite ter mais de 8 elétrons no átomo central.
  • Cada átomo de \mathrm{I} já tem uma ligação simples com \mathrm{S} (isto usa 2 elétrons). Para completar o octeto cada \mathrm{I} precisa de mais 6 elétrons (três pares livres).
  • Colocando em cada \mathrm{I} os 3 pares livres consumimos 6\times 3 = 18 pares — exatamente os 18 pares que tínhamos sobrando.
  • Após isso, não restam pares para colocar no \mathrm{S}. O enxofre fica com 6 ligações simples = 12 elétrons ao seu redor (ou seja, expandiu o octeto para 12 elétrons).
Portanto a distribuição fecha certinha:
  • Cada \mathrm{I}: tem 1 ligação simples com \mathrm{S} e 3 pares isolados (octeto completo).
  • \mathrm{S}: ligado a 6 \mathrm{I} por ligações simples e sem pares isolados próprios (totalizando 12 elétrons ao redor).

Passo 5

Verificação de cargas formais (para checar se a estrutura é razoável).
Fórmula da carga formal em palavras: carga formal = (elétrons de valência do átomo isolado) − (pares isolados sobre o átomo) − (metade dos elétrons envolvidos em ligações).
Calculemos rapidamente para cada tipo de átomo:
  • Para cada \mathrm{I}:
    • Elétrons de valência isolado = 7.
    • Pares isolados em \mathrm{I} = 3 pares = 6 elétrons.
    • Elétrons em ligações envolvendo esse \mathrm{I} = 1 ligação = 2 elétrons, metade = 1.
    • Carga formal: 7 - 6 - 1 = 0.
  • Para \mathrm{S}:
    • Elétrons de valência isolado = 6.
    • Pares isolados no \mathrm{S} = 0.
    • Elétrons em ligações envolvendo \mathrm{S} = 6 ligações \times 2 = 12, metade = 6.
    • Carga formal: 6 - 0 - 6 = 0.
Resultado: todas as cargas formais são 0. Estrutura eletronicamente satisfatória.

Passo 6

Desenho final da estrutura de Lewis (descrição clara para que consiga reproduzir na prova).
  • Centro: \mathrm{S}.
  • Ao redor: 6 átomos \mathrm{I} ligados cada um por uma ligação simples (\mathrm{S}-\mathrm{I}).
  • Cada \mathrm{I} possui 3 pares isolados (três pares de pontos) completando seu octeto.
  • O \mathrm{S} não tem pares isolados; tem 6 ligações simples (expandiu o octeto para 12 elétrons).
Em notação verbal/compacta: \mathrm{S} com seis ligações simples a seis \mathrm{I}, cada \mathrm{I} com três pares solitários.

Passo 7

Determinação do arranjo eletrônico e da geometria molecular usando VSEPR (explicando a ideia).
Breve aula de VSEPR (muito prática): o modelo VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) diz que os pares de elétrons (ligantes ou isolados) ao redor do átomo central se dispõem de modo a minimizar repulsões. Conta-se o número total de domínios eletrônicos ao redor do centro (cada ligação simples conta como um domínio; cada par isolado conta como um domínio).
  • No caso de \mathrm{S} em \mathrm{SI}_6:
    • Domínios eletrônicos ao redor do \mathrm{S} = 6 (as 6 ligações simples).
    • Pares isolados no \mathrm{S} = 0.
Tabela curta de correspondência VSEPR útil:
  • 4 domínios → tetraédrico.
  • 5 domínios → trigonal bipiramidal.
  • 6 domínios → octaédrico.
Logo:
  • Arranjo eletrônico (distribuição dos pares de elétrons) para 6 domínios é \text{octaédrico}é.
  • Como não há pares isolados no centro, a geometria molecular (a posição dos átomos) também é \text{octaédrica}é.

Passo 8

Hibridização (comente por completude e para provas que peçam).
Relação simples: para 6 ligações ao redor do átomo central costuma-se associar a hibridização \mathrm{sp}^{3}\mathrm{d}^{2} (quatro orbitais s,p e dois d combinados para formar seis orbitais híbridos direcionais). Isso é consistente com geometria octaédrica.

Passo 9

Resumo final e dicas para a prova (ânimo e truques rápidos).
  • Truque rápido: quando tiver um átomo do terceiro período (ou além) com 6 halogênios, espere arranjo octaédrico semelhante a \mathrm{SF}_6. Faça a contagem de elétrons e distribua pares aos halogênios primeiro; frequentemente fecha certinho.
  • Não se assuste com “expansão do octeto”: é normal para S, P, Cl, etc., quando ligado a muitos átomos pequenos ou quando há muitos elétrons disponíveis.
  • Você conseguiu: a estrutura é simples e as cargas formais são todas zero — sinal de estrutura correta. Força aí na prova!

Resposta

Estrutura de Lewis: átomo central \mathrm{S} ligado por ligações simples a 6 átomos \mathrm{I}; cada \mathrm{I} possui 3 pares isolados e \mathrm{S} não possui pares isolados (total de 12 elétrons ao redor de \mathrm{S}).
Arranjo eletrônico: \text{octaédrico}é
Geometria molecular: \text{octaédrica}é