O ín tri-iodeto I3 ^-é linear, mas I3 ^+é angular. Explique essa afirmação.

Passo 1

Resumo do enunciado: o exercício quer que a gente explique por que o ânion tri-iodeto, I₃⁻, fica com forma linear, enquanto o cátion I₃⁺ é angular.
Conteúdo da matéria: teoria VSEPR (repulsão de pares de elétrons da camada de valência), contagem de elétrons de valência e disposição de pares ligantes e não-ligantes.
O que vamos precisar:
  1. Calcular quantos elétrons de valência cada espécie tem.
  2. Distribuir esses elétrons em ligações e pares isolados em cada átomo.
  3. Aplicar VSEPR para descobrir a geometria eletrônica (total de pares) e a geometria molecular (posição só dos átomos).

Passo 2

Espécie I₃⁻:
  1. Contagem de elétrons de valência totais:
    – Cada Iodo tem 7 elétrons de valência → 3×7 = 21
    – Carga –1 adiciona 1 elétron → total = 22 elétrons.
  2. Montagem da estrutura esquelética: I–I–I com duas ligações simples. Cada ligação consome 2 elétrons, então 2×2 = 4 elétrons usados.
  3. Elétrons restantes para pares isolados: 22 – 4 = 18 elétrons.
    – Preenche primeiro os íons nas pontas: cada I terminal recebe 3 pares isolados (3×2=6 elétrons) → 2×6 = 12 elétrons.
    – Sobra 18 – 12 = 6 elétrons para o I central → 3 pares isolados no central.

Passo 3

Agora, contando os pares ao redor do I central em I₃⁻:
– Pares ligantes: 2 (as ligações I–I)
– Pares isolados: 3
Total de “grupos de elétrons” = 2 + 3 = 5.
Segundo VSEPR, 5 grupos formam uma geometria eletrônica trigonal bipiramidal.
Nessa geometria, os 3 pares isolados preferem as posições equatoriais (menor repulsão) e os 2 pares ligantes ficam em posições axiais, alinhadas uma com a outra → forma molecular: linear.

Passo 4

Espécie I₃⁺:
  1. Contagem de elétrons de valência totais:
    – Cada Iodo tem 7 elétrons → 3×7 = 21
    – Carga +1 remove 1 elétron → total = 20 elétrons.
  2. Montagem da estrutura I–I–I: 2 ligações simples consomem 4 elétrons.
  3. Elétrons restantes para pares isolados: 20 – 4 = 16 elétrons.
    – Os I terminais recebem 3 pares cada (2×6 = 12 elétrons).
    – Sobra 16 – 12 = 4 elétrons → 2 pares isolados no I central.

Passo 5

No I₃⁺, ao redor do I central:
– Pares ligantes: 2
– Pares isolados: 2
Total de grupos = 4.
Pela teoria VSEPR, 4 grupos formam geometria eletrônica tetraédrica.
Com 2 pares isolados + 2 ligantes, a forma molecular fica “angular” (bent), pois os pares isolados afastam-se das ligações, diminuindo o ângulo de ligação.

Resposta

I₃⁻ é linear porque seu I central tem 5 grupos de elétrons (2 ligações + 3 pares isolados), gerando uma disposição trigonal bipiramidal onde as ligações ficam em posições opostas (axiais).
I₃⁺ é angular porque seu I central tem 4 grupos de elétrons (2 ligações + 2 pares isolados), formando uma geometria eletrônica tetraédrica cuja forma molecular é bent.

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