Explique os ângulos \angle \mathrm{HAH}, onde A é:
Átomo A \mathbf{L H A H}\left({ }^{\circ}\right) 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 \angle H A H em moléculas do tipo H_2A (A = O, S, Se), cujos valores experimentais são 104,5\circ, 92,1\circ e 90,6\circ, 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 A é tetraédrico, com ângulo de aproximadamente 109,5^\circ. Em moléculas H_2A há dois pares de elétrons ligantes (bonding pairs) e dois pares não ligantes (lone pairs). Como a repulsão segue a ordem
\text{lone pair – lone pair} > \text{lone pair – bonding pair} > \text{bonding pair – bonding pair},
os pares não ligantes comprimem o ângulo H\!-\!A\!-\!H para um valor abaixo de 109,5^\circ.

Passo 3

Em H_2O, o oxigênio é pequeno e altamente eletronegativo, o que favorece a formação de orbitais híbridos \mathrm{sp}^3. Esses híbridos conferem caráter tetraédrico aos pares eletrônicos, mas os dois lone pairs comprimem o ângulo até o valor observado de 104,5^\circ.

Passo 4

Ao descermos no grupo (S e Se), a diferença de energia entre os orbitais s e p do átomo central aumenta e o elemento torna-se menos eletronegativo. Em consequência, a formação de híbridos \mathrm{sp}^3 fica energeticamente desvantajosa e as ligações A\!-\!H passam a envolver principalmente orbitais p puros, que se orientam quase perpendicularmente, dando um ângulo perto de 90^\circ.

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 \approx 90^\circ. Por isso obtemos 92,1^\circ em H_2S e 90,6^\circ em H_2Se.

Resposta

Os Ângulos \angle H A H diminuem de O para Se porque átomos mais pesados e menos eletronegativos realizam pouca ou nenhuma hibridização \mathrm{sp}^3, de modo que as ligações usam quase orbitais p puros (ângulo \approx90^\circ), enquanto o oxigênio, mais eletronegativo, faz híbridos \mathrm{sp}^3 (ângulo ideal 109,5^\circ, comprimido a 104,5^\circ pelos lone pairs).

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