Qual geometria e hibridização do átomo central você esperaria para:
a) BH4^-
b) CH4
c) NH4^+
d) PH3
e) HCN
f) BF3

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre geometria e hibridização dos átomos centrais em várias moléculas e íons. A matéria que vamos usar é a Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (VSEPR) e o conceito de hibridização dos orbitais. Para isso, vamos precisar desenhar as estruturas de Lewis de cada espécie química e identificar a disposição dos pares de elétrons ao redor do átomo central.

Passo 2

Vamos começar com a primeira parte do exercício:
a)
Primeiro, desenhamos a estrutura de Lewis para o íon . O boro (B) é o átomo central e está ligado a quatro hidrogênios (H). Não há pares de elétrons não ligantes no átomo de boro.
Com quatro pares de elétrons ligantes ao redor do boro, a geometria é tetraédrica. A hibridização do boro nesse caso é sp³, pois ele está usando quatro orbitais híbridos para formar as quatro ligações simples com os hidrogênios.

Passo 3

b)
Para o metano ( ), o carbono © é o átomo central ligado a quatro hidrogênios (H). Não há pares de elétrons não ligantes no carbono.
Com quatro pares de elétrons ligantes, a geometria também é tetraédrica. A hibridização do carbono é sp³, usando quatro orbitais híbridos para formar as ligações com os hidrogênios.

Passo 4

c)
No íon amônio ( ), o nitrogênio (N) é o átomo central ligado a quatro hidrogênios (H). Não há pares de elétrons não ligantes no nitrogênio.
Com quatro pares de elétrons ligantes, a geometria é tetraédrica. A hibridização do nitrogênio é sp³, usando quatro orbitais híbridos para formar as ligações com os hidrogênios.

Passo 5

d)
Para a fosfina ( ), o fósforo § é o átomo central ligado a três hidrogênios (H). Além disso, há um par de elétrons não ligantes no fósforo.
Com três pares de elétrons ligantes e um par não ligante, a geometria é geralmente trigonal piramidal. A hibridização do fósforo é sp³, pois ele ainda utiliza quatro orbitais (três para ligações e um para o par não ligante).

Passo 6

e) HCN
No cianeto de hidrogênio (HCN), o carbono © é o átomo central, ligado ao hidrogênio (H) e ao nitrog��nio (N). O carbono está envolvido em uma ligação tripla com o nitrogênio.
Com duas regiões de elétrons (uma ligações simples e uma tripla), a geometria é linear. A hibridização do carbono é sp, utilizando dois orbitais híbridos para formar as ligações lineares.

Passo 7

f)
No trifluoreto de boro ( ), o boro (B) é o átomo central ligado a três fluoretos (F). Não há pares de elétrons não ligantes no boro.
Com três pares de elétrons ligantes, a geometria é trigonal plana. A hibridização do boro é sp², usando três orbitais híbridos para formar as ligações com os fluoretos.

Resposta

a) - Geometria: Tetraédrica; Hibridização: sp³
b) - Geometria: Tetraédrica; Hibridização: sp³
c) - Geometria: Tetraédrica; Hibridização: sp³
d) - Geometria: Trigonal Piramidal; Hibridização: sp³
e) HCN - Geometria: Linear; Hibridização: sp
f) - Geometria: Trigonal Plana; Hibridização: sp²

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