Explique as diferenças entre os ângulos entre ligações nas moléculas de:
\mathrm{PH}_{3} \mathrm{e} \mathrm{P}(\mathrm{Ph})_{3}

Passo 1

O enunciado pede para comparar os ângulos entre ligações em duas moléculas de fósforo trigonal-piramidais: \mathrm{PH}_3 e \mathrm{P(Ph)}_3 (trifenilfosfina). O conteúdo que vamos usar envolve o modelo VSEPR (repulsão entre pares de elétrons) e aspectos de hibridização e estérica dos substituintes.

Passo 2

Na molécula de \mathrm{PH}_3 temos três pares de elétrons de ligação P–H e um par isolado no fósforo. Pelo VSEPR isso gera uma geometria trigonal-piramidal, mas experimentalmente o ângulo H–P–H é muito próximo de 90^\circ. O motivo é que em \mathrm{PH}_3 praticamente não há hibridização do fósforo: as ligações P–H usam quase puro orbital p (ortogonais entre si, 90^\circ), e o par isolado fica num orbital com caráter quase puro s (mais compactado, pouco repulsivo). Por causa disso
\angle \mathrm{H-P-H}\approx 93,5^\circ,
bem menor que 109,5^\circ.

Passo 3

Em \mathrm{P(Ph)}_3 também há três pares de ligação P–C e um par isolado, mas os grupos fenila \mathrm{Ph} são volumosos e exigem mais afastamento mútuo. Além disso o fósforo desenvolve certa hibridização (algo entre sp^2 e sp^3) para acomodar melhor a sobreposição com os carbonos aromáticos. O resultado é que os orbitais de ligação ganham mais caráter s e se abrem para reduzir tanto a repulsão par–par quanto a repulsão estérica dos anéis. Assim
\angle \mathrm{C–P–C}\approx 101^\circ\text{ a }103^\circ,
maior que em \mathrm{PH}_3.

Resposta

Em resumo, o ângulo H–P–H em \mathrm{PH}_3 é de \approx 93,5^\circ por quase ausência de hibridização e par isolado em orbital s, enquanto o ângulo C–P–C em \mathrm{P(Ph)}_3 é de \approx 101^\circ\text{–}103^\circ devido à hibridização parcial e ao grande efeito estérico dos anéis fenólicos.

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