O flúor pode reagir tanto com nitrogênio (composto I) como com potássio (composto II). A partir da seguinte relação de percentual de flúor,
Composto \mathrm{F}(\%) Ponto de Fusão \left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right)
I 80,3 -207
II 32,7 858
a) Determine as estruturas de Lewis dos dois compostos.
b) Discuta o caráter das ligações dos dois compostos.

Passo 1

O enunciado nos dá dois compostos formados pelo flúor: o composto I obtido com nitrogênio e o composto II obtido com potássio. Para cada um sabemos o percentual em massa de flúor e o ponto de fusão. O objetivo é, primeiro, determinar a fórmula empírica de cada composto via análise de composição percentual; segundo, desenhar sua estrutura de Lewis; e terceiro, discutir o caráter das ligações com base na polaridade e no ponto de fusão.

Passo 2

Determinação da fórmula empírica do composto I (nitrogênio + flúor).
Seja a fórmula \mathrm{N_xF_y}. O percentual de flúor é
\frac{19y}{14x + 19y} = 0,803.
Escolhendo x=1, temos
\frac{19y}{14 + 19y} = 0,803 \;\Longrightarrow\; 19y = 0,803\,(14 + 19y) \;\Longrightarrow\; 19y - 0,803\cdot19y = 0,803\cdot14
(19\cdot0,197)y = 11,242 \;\Longrightarrow\; 3,743y \approx 11,242 \;\Longrightarrow\; y \approx 3.
Portanto a fórmula empírica é \mathrm{NF_3}.

Passo 3

Determinação da fórmula empírica do composto II (potássio + flúor).
Seja a fórmula \mathrm{K_xF_y}. O percentual de flúor é
\frac{19y}{39x + 19y} = 0,327.
Escolhendo x=1, segue
\frac{19y}{39 + 19y} = 0,327 \;\Longrightarrow\; 19y = 0,327\,(39 + 19y) \;\Longrightarrow\; 19y - 0,327\cdot19y = 0,327\cdot39
(19\cdot0,673)y = 12,753 \;\Longrightarrow\; 12,787y \approx 12,753 \;\Longrightarrow\; y \approx 1.
Logo a fórmula empírica é \mathrm{KF}.

Passo 4

Estruturas de Lewis:
Para \mathrm{NF_3}, o nitrogênio é o átomo central com três ligações simples a três átomos de flúor e um par de elétrons não ligantes em N. Cada F traz três pares não ligantes.
Para \mathrm{KF}, trata-se de um composto iônico, onde o potássio doa seu elétron de valência, formando K^+, e o flúor recebe um elétron, formando F^-. Em fase sólida, existe uma rede cristalina de íons K^+ e F^-.

Passo 5

Caráter das ligações:
Em \mathrm{NF_3} as ligações N–F são covalentes polares (diferença de eletronegatividade moderada), gerando uma molécula discreta e polar, com baixo ponto de fusão ( -207\,^\circ\mathrm{C}).
Em \mathrm{KF} ocorre transferência completa de elétron, constituindo ligação totalmente iônica, formando rede cristalina estável, o que explica seu alto ponto de fusão ( 858\,^\circ\mathrm{C}).

Resposta

a) As fórmulas e estruturas de Lewis são:
I: \mathrm{NF_3} com N no centro ligado a três F e um par não ligante.
II: \mathrm{KF} como íons K^+ e F^-.
b) Em \mathrm{NF_3} a ligação é covalente polar; em \mathrm{KF} a ligação é iônica.

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