O hexafluoreto de enxofre (SF6) é um gás inerte e com alta rigidez dielétrica, utilizado em equipamentos elétricos. Por outro lado, o hexafluoreto de oxigênio (OF6) não existe. Explique esse fato com base na Teoria da Ligação de Valência, considerando as possiveis hibridizações e a disponibilidade de orbitais.
Passo 1
O enunciado pergunta por que existe o hexafluoreto de enxofre,
, mas não existe o “hexafluoreto de oxigênio”,
. O conteúdo envolvido é Teoria da Ligação de Valência, em particular o conceito de hibridização de orbitais atômicos para acomodar pares de elétrons ligantes em geometria octaédrica.
Passo 2
Segundo a Teoria da Ligação de Valência, para formar seis ligações iguais num arranjo octaédrico o átomo central precisa oferecer seis orbitais híbridos de energia e forma apropriadas. Em átomos do terceiro período (como o enxofre), existem orbitais
,
e orbitais
disponíveis na camada de valência. Esses seis orbitais podem hibridizar conforme
gerando seis orbitais equivalentes dirigidos para os vértices de um octaedro, cada um formando uma ligação sigma com um átomo de flúor. Assim,
é estável.
Para que essa hibridização ocorra, o enxofre promove elétrons de
e
para dois orbitais
, passando de configuração de valência
para algo como
e então forma os seis híbridos
. Cada híbrido recebe um par de elétrons compartilhados com um flúor, completando o octeto estendido de enxofre.
Passo 3
Já o oxigênio pertence ao segundo período e só dispõe de orbitais
e
na camada de valência. Não existem orbitais
para promover elétrons e, portanto, o oxigênio pode, no máximo, hibridizar seus orbitais em
para formar quatro ligações sigma (como em
hipotético) – mas nunca seis. Sem orbitais
, não há como gerar seis híbridos necessários para a geometria octaédrica, logo
não se forma.
Além disso, tentar forçar uma hibridização para além de
em átomos do segundo período exigiria muito aumento de energia, pois orbitais de nível muito superior seriam envolvidos, tornando a molécula eletricamente instável e de energia excessivamente alta.