Informe a geometria de cada uma das seguintes espécies, utilizando o modelo de RPECV.
\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}

Passo 1

O enunciado pede a geometria eletrônica e a geometria molecular de \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+ usando o modelo de Repulsão de Pares Eletrônicos da Camada de Valência (RPECV), também conhecido como VSEPR. Para isso vamos (a) contar os elétrons de valência, (b) determinar o número de domínios eletrônicos ao redor do oxigênio e (c) classificar a forma eletrônica e a forma molecular.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência e domínios eletrônicos
O oxigênio traz 6 elétrons de valência, cada hidrogênio contribui com 1 e o cátion soma uma carga positiva (subtrai 1 elétron).
6 + 3\times1 -1 = 8\text{ elétrons no total.}é
Como cada par de elétrons corresponde a dois elétrons, temos
\frac{8}{2} = 4\text{ pares de elétrons.}é
Destes 4 pares, 3 são pares ligantes (ligações O–H) e 1 é par não ligante (lone pair) no átomo central.

Passo 3

Classificação das geometrias
– Geometria eletrônica: com 4 domínios eletrônicos obtemos uma disposição tetraédrica.
– Geometria molecular: retirando visualmente o par não ligante, a forma resultante é de pirâmide trigonal (piramidal trigonal).
Os ângulos H–O–H ficam um pouco comprimidos em relação ao tetraédrico ideal de 109,5^\circ, caindo para cerca de 107^\circ.

Resposta

Eletrônica: tetraédrica
Molecular: piramidal trigonal (ângulo aproximado de 107^\circ)

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