Explique por que I
é uma molécula linear enquanto
é angular.
Passo 1
O que o enunciado pede: explicar por que
é uma molécula linear enquanto
é angular.
Informações dadas (das fórmulas): temos duas espécies químicas, a íon dicloreto de iodo e o ânion amida
. Não há outra informação extra, então vamos deduzir as geometrias a partir das estruturas eletrônicas (Lewis) e do modelo VSEPR.
Informações dadas (das fórmulas): temos duas espécies químicas, a íon dicloreto de iodo
Passo 2
Princípios básicos que vamos usar (aulas rápidas, tipo cola para a prova):
- Conte os elétrons de valência totais e faça a estrutura de Lewis para achar quantos pares de elétrons (pares de ligação e pares isolados) rodeiam o átomo central.
- Em VSEPR contamos “domínios eletrônicos” ao redor do átomo central: cada ligação simples, dupla ou tripla conta como 1 domínio; cada par isolado (lone pair) conta como 1 domínio. A geometria eletrônica é a disposição desses domínios que minimiza repulsões.
- Ordem qualitativa de repulsões:
Isso faz com que pares isolados ocupem posições que minimizem suas repulsões. - Geometrias eletrônicas típicas: 2 domínios → linear; 3 domínios → trigonal planar; 4 domínios → tetraédrica; 5 domínios → bipirâmide trigonal; 6 domínios → octaédrica. A geometria molecular (forma observada) resulta da geometria eletrônica menos os pares isolados (que não aparecem como “átomos” na forma).
Passo 3
Resolver
: contar elétrons e montar Lewis.
- Elétrons de valência: iodo
, cada cloro → dois cloros dão . Há uma carga negativa extra elétron. Total de elétrons = elétrons. - Faça ligações I–Cl: duas ligações simples usam
elétrons. Restam elétrons. - Complete os octetos dos cloros: cada Cl precisa de mais 6 elétrons, para os dois Cl isso é
elétrons. Subtraindo sobra elétrons. Esses elétrons (ou pares) ficam como pares isolados no iodo central. - Ao redor do iodo temos:
pares de ligação (com os dois Cl) + pares isolados = domínios eletrônicos.
Passo 4
Interpretação VSEPR para
:
-
domínios eletrônicos → geometria eletrônica = bipirâmide trigonal. Nessa geometria existem duas posições axiais (opostas, a ) e três posições equatoriais (em um plano, separadas por ). - Pares isolados preferem posições equatoriais porque aí sofrem menos interações de
(menor repulsão). Em termos simples: um par isolado em posição equatorial tem só duas interações próximas de com axiais; em posição axial teria três interações de com as equatoriais — assim, equatorial é energeticamente favorável. - Com
pares isolados, eles ocupam as três posições equatoriais. Restam as duas posições axiais ocupadas pelas duas ligações I–Cl, uma em cada axial, e como são opostas ficam em . - Consequência: a forma molecular (somente os átomos) é linear. Portanto
é linear.
Passo 5
Resolver
: contar elétrons e montar Lewis.
- Elétrons de valência: nitrogênio
, dois hidrogênios , carga negativa extra . Total = elétrons. - Duas ligações N–H usam
elétrons. Restam elétrons, que formam pares isolados no nitrogênio. - Ao redor do nitrogênio temos:
pares de ligação + pares isolados = domínios eletrônicos.
Passo 6
Interpretação VSEPR para
:
-
domínios eletrônicos → geometria eletrônica = tetraédrica. - Com
pares isolados, a disposição que minimiza repulsão é que os pares isolados ocupem duas posições e os dois H ocupem as outras duas: isso produz uma geometria molecular do tipo “angular” (bent), análoga à de (que também tem pares isolados). - Assim,
é angular (não linear). O ângulo H–N–H será menor que o ângulo tetraédrico ideal por causa da maior repulsão dos pares isolados; na prática fica perto de ângulos observados para ânions amida (ordem ~ a , mas nessa questão a forma “angular” é o que importa).
Passo 7
Comparando os dois casos com o raciocínio VSEPR (resumo prático para prova):
- Procedimento que você aplica rapidamente na prova: (a) conte elétrons de valência totais → faça Lewis → determine quantos pares de ligação e quantos pares isolados no átomo central; (b) conte domínios eletrônicos; (c) use a tabela VSEPR para achar a geometria eletrônica e deduzir a geometria molecular; (d) lembre-se da ordem de repulsões para justificar posições de pares isolados (por ex., equatorial em
domínios). - No caso de
: resultado = domínios, pares isolados preferem equatorial → ligações ficam axiais opostas → forma linear. - No caso de
: resultado = domínios, com pares isolados → geometria molecular = angular (bent).