Explique os ângulos
, onde A é:
Átomo A
Eletronegatividade (Pauling)
O
104,5
3,610
S
92,1
2,589
Se
90,6
2,424
Átomo A |
|
Eletronegatividade (Pauling) |
O | 104,5 | 3,610 |
S | 92,1 | 2,589 |
Se | 90,6 | 2,424 |
Passo 1
O enunciado pede para explicar a variação dos ângulos
em moléculas do tipo
(A = O, S, Se), cujos valores experimentais são
,
e
, respectivamente, e que apresentam eletronegatividades de 3,610; 2,589; 2,424 (escala Pauling). O conteúdo envolvido é VSEPR e teoria de hibridização de orbitais.
Passo 2
Segundo o modelo VSEPR, o arranjo ideal de quatro pares eletrônicos ao redor de
é tetraédrico, com ângulo de aproximadamente
. Em moléculas
há dois pares de elétrons ligantes (bonding pairs) e dois pares não ligantes (lone pairs). Como a repulsão segue a ordem
os pares não ligantes comprimem o ângulo
para um valor abaixo de
.
Passo 3
Em
, o oxigênio é pequeno e altamente eletronegativo, o que favorece a formação de orbitais híbridos
. Esses híbridos conferem caráter tetraédrico aos pares eletrônicos, mas os dois lone pairs comprimem o ângulo até o valor observado de
.
Passo 4
Ao descermos no grupo (S e Se), a diferença de energia entre os orbitais
e
do átomo central aumenta e o elemento torna-se menos eletronegativo. Em consequência, a formação de híbridos
fica energeticamente desvantajosa e as ligações
passam a envolver principalmente orbitais
puros, que se orientam quase perpendicularmente, dando um ângulo perto de
.
Passo 5
Essa redução de hibridização é reforçada pela menor eletronegatividade de S e Se (respectivamente 2,589 e 2,424), que não “atraem” tanto os elétrons de ligação para si, diminuindo o caráter direcional das ligações e aproximando o ângulo de
. Por isso obtemos
em
e
em
.
Resposta
Os Ângulos
diminuem de O para Se porque átomos mais pesados e menos eletronegativos realizam pouca ou nenhuma hibridização
, de modo que as ligações usam quase orbitais
puros (ângulo
), enquanto o oxigênio, mais eletronegativo, faz híbridos
(ângulo ideal
, comprimido a
pelos lone pairs).