Explique por que o composto PF5 existe, enquanto o composto NF5 não existe.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos por que o composto
existe, enquanto o composto
não existe. O conteúdo envolve a teoria de Lewis (contagem de elétrons de valência e regra do octeto) e a possibilidade de expansão do octeto por átomos de período maior (uso de orbitais
).
Passo 2
Na teoria de Lewis nós:
- Contamos os elétrons de valência de cada átomo.
- Distribuímos pares de elétrons para formar ligações até completar o octeto (ou expandi‐lo quando permitido).
Átomos do segundo período (como o N) só podem ter no máximo 8 elétrons ao seu redor. Átomos do terceiro período em diante (como o P) podem, em princípio, usar orbitaispara acomodar mais de 8 elétrons.
Passo 3
Para
:
- Elétrons de valência:
tem e cada tem , totalizando
elétrons de valência.
- Formamos cinco ligações P–F, consumindo
elétrons. - Restam
elétrons para completar os octetos dos átomos de flúor (cada F recebe 6 elétrons não ligantes compartilhados ). - O fósforo, portanto, acaba com
elétrons ao seu redor, violando o octeto, mas, sendo do terceiro período, ele pode usar orbitais para acomodar esses elétrons extras.
Passo 4
Por ter orbitais
disponíveis, o fósforo expande seu octeto para 10 elétrons, resultando numa estrutura estável de geometria trigonal bipiramidal segundo o modelo VSEPR. Assim,
é isolável e bem conhecido.
Passo 5
Para
:
- A contagem de elétrons é idêntica:
elétrons. - Se tentássemos formar cinco ligações N–F, o nitrogênio ficaria com 10 elétrons em sua camada de valência, violando o octeto.
- Como o nitrogênio é do segundo período, não possui orbitais
disponíveis para expandir o octeto. Tentar formar implicaria em alto custo energético e instabilidade, levando à decomposição em e .