O formato da molécula de metano (
), segundo a teoria VSEPR, é:
A) Linear
B) Angular
C) Tetraédrica
D) Formato de cruz
E) Piramidal
A) Linear
B) Angular
C) Tetraédrica
D) Formato de cruz
E) Piramidal
Passo 1
O enunciado dá a molécula
e pede que se escolha, entre as alternativas, o formato geométrico segundo a teoria VSEPR. As alternativas são:
A) Linear
B) Angular
C) Tetraédrica
D) Formato de cruz
E) Piramidal
A) Linear
B) Angular
C) Tetraédrica
D) Formato de cruz
E) Piramidal
Informações relevantes dadas pelo enunciado:
- A molécula é
(um átomo de carbono ligado a quatro átomos de hidrogênio). - Deve-se identificar a geometria molecular usando VSEPR.
Passo 2
Entender a estrutura eletrônica ao redor do átomo central (carbono) — passo a passo simples que sempre uso em prova:
- Montar a estrutura de Lewis (rápido): o carbono tem
elétrons de valência e cada hidrogênio tem . Para formar ligações simples, o carbono faz quatro ligações simples com os quatro hidrogênios, ficando assim com sua camada de valência completa (octeto). - Contar pares eletrônicos ao redor do átomo central (carbono):
- pares de ligação (cada ligação C–H conta como um domínio eletrônico): existem
pares de ligação. - pares isolados (lone pairs) no carbono: existem
.
- pares de ligação (cada ligação C–H conta como um domínio eletrônico): existem
- Definir o número estérico (steric number): é a soma dos domínios eletrônicos (ligações simples, duplas, triplas e pares isolados). Aqui o número estérico é
(quatro domínios).
Passo 3
Explicar o princípio VSEPR e como ele determina a forma:
- VSEPR significa “Valence Shell Electron Pair Repulsion” — pares eletrônicos na camada de valência se repelem e se organizam no espaço de modo a minimizar essas repulsões.
- Para número estérico
, as quatro regiões de densidade eletrônica (aqui, quatro ligações C–H) se posicionam nos vértices de um tetraedro regular para ficarem o mais afastadas possível umas das outras no espaço tridimensional. - Essa disposição tetraédrica dá ângulos H–C–H aproximados de
. Isso é mais estável (menor repulsão) do que tentar colocá-las num plano ou numa linha.
Passo 4
Comparar com as alternativas e justificar porque as outras estão erradas:
- A) Linear: geométria linear corresponde a número estérico
(ex.: ). Não é o caso de , que tem domínios. - B) Angular (curvada/bent): aparece quando há pares isolados no átomo central (por exemplo,
tem dois pares isolados e forma bent). Em não há pares isolados no carbono, então não é bent. - C) Tetraédrica: corresponde exatamente ao caso de número estérico
com zero pares isolados — é a forma de . - D) Formato de cruz: termo ambíguo — pode lembrar geometria plana ou em cruz (ex.: moléculas com arranjo square planar ou T-shaped), o que não se aplica a
. - E) Piramidal: refere-se à trigonal piramidal (ex.:
), que ocorre quando há ligações e par isolado no átomo central. Não é o caso aqui.
Passo 5
Dica prática para a prova (passos rápidos que eu sigo e que você pode decorar):
- desenhe a estrutura de Lewis,
- conte domínios eletrônicos ao redor do átomo central (ligações + pares isolados),
- use a tabela mental VSEPR:
linear, trigonal planar, bent (se aplicável), tetraédrica, piramidal, bent, etc.
Aplicando isso emchega-se diretamente à geometria tetraédrica.
Resposta
C) Tetraédrica