Dê as estruturas de Lewis mais estáveis, geometria molecular e polaridade das seguintes espécies:
a)
a)
Passo 1
O enunciado pede para a espécie
:
- Desenhar a estrutura de Lewis mais estável;
- Determinar a geometria molecular usando VSEPR;
- Dizer se é polar ou apolar.
Conteúdo: ligações químicas (elétrons de valência), teoria VSEPR e dipolo molecular.
Passo 2
Contar os elétrons de valência disponíveis:
- P: 5 elétrons
- H: 1 elétron × 2 = 2 elétrons
- F: 7 elétrons
Total =elétrons (ou 7 pares para desenhar na estrutura).
Passo 3
Montar o esqueleto da molécula:
O fósforo § é o átomo menos eletronegativo (exceto o H), então fica no centro. Ligamos a P a dois H e a um F com ligações simples (cada ligação usa 2 elétrons).
O fósforo § é o átomo menos eletronegativo (exceto o H), então fica no centro. Ligamos a P a dois H e a um F com ligações simples (cada ligação usa 2 elétrons).
H
|
H–P–F
|
H–P–F
Isso usa
ligações ×
elétrons, sobrando
elétrons.
Passo 4
Distribuir os 8 elétrons restantes como pares de elétrons livres (lone pairs):
- Colocamos 6 elétrons (3 pares) em volta do F para completar seu octeto.
- Restam 2 elétrons (1 par), que vão como lone pair no P.
Fica assim (cada “:” é um elétron):
H
|
H–P•
|
F···
··
|
H–P•
|
F···
··
Onde P tem um lone pair (•) e F tem três pares (···).
Passo 5
Verificar octetos:
- H cada um faz 1 ligação (2 elétrons) → completo.
- F tem 3 pares + 1 ligação = 8 elétrons → completo.
- P tem 3 ligações + 1 lone pair = 8 elétrons → completo.
Estrutura de Lewis válida.
Passo 6
Determinar geometria molecular (VSEPR):
- Átomo central P com 4 domínios eletrônicos (3 ligações B e 1 par livre L) → tipo AX₃E.
- Geometria eletrônica = tetraédrica.
- Geometria molecular (desconsiderando o lone pair no desenho) = pirâmide trigonal.
Passo 7
Analisar polaridade:
- As ligações P–H são praticamente apolares.
- A ligação P–F puxa elétrons para o F, gerando um vetor dipolar.
- A distribuição assimétrica (3 átomos numa pirâmide) faz com que esse vetor não seja cancelado.
Logo,é uma molécula polar.
Resposta
Estrutura de Lewis: P no centro com dois H ligados, um F ligado e um lone pair em P;
Geometria molecular: pirâmide trigonal;
Polaridade: polar (momento dipolar apontando para o F).
Geometria molecular: pirâmide trigonal;
Polaridade: polar (momento dipolar apontando para o F).