O modelo de repulsão dos pares de elétrons da camada de valência estabelece que a configuração eletrônica dos elementos que constituem uma molécula é responsável pela sua geometria molecular. Para cada uma das moléculas preveja a estrutura de Lewis, carga formal, arranjo e a geometria.
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Passo 1
Beleza, a questão tá pedindo pra gente, usando o modelo VSEPR (repulsão dos pares eletrônicos), montar a estrutura de Lewis da molécula NCl₃, calcular a carga formal de cada átomo, achar o arranjo dos pares de elétrons e, por fim, dizer qual é a geometria molecular. Então vamos precisar de:
- Noções de elétrons de valência de N e Cl
- Como montar ligações simples e distribuir pares de elétrons pra completar octetos
- Como calcular carga formal
- Regras do VSEPR pra achar arranjo e geometria
Passo 2
Primeiro, conta quantos elétrons de valência temos no total:
- Nitrogênio (N) dá 5 elétrons
- Cada cloro (Cl) dá 7, e são 3 cloros → 3×7 = 21
Total:
Isso equivale a 13 pares de elétrons pra distribuir.
Passo 3
Agora monta o “esqueleto” da molécula: coloca o N no meio e faz ligações simples com cada Cl. Cada ligação usa 2 elétrons, e são 3 ligações:
Elétrons usados em ligações: 3×2 = 6.
Sobram 26 – 6 = 20 elétrons (10 pares) pra colocar como pares não ligantes.
Sobram 26 – 6 = 20 elétrons (10 pares) pra colocar como pares não ligantes.
Distribui esses 20 elétrons pra completar o octeto de cada cloro primeiro:
- Cada Cl precisa de 8 elétrons; já tem 2 na ligação, faltam 6 → 3 pares em cada Cl → 3×6 = 18 elétrons
Depois sobram 20 – 18 = 2 elétrons (1 par), que vão como par livre no N.
Fica assim a estrutura de Lewis (mostrando só os pares):
… … …
:Cl: – N – :Cl:
|
:Cl:
…
… … …
:Cl: – N – :Cl:
|
:Cl:
…
E um par livre no N.
Passo 4
Calcula a carga formal (FC) em cada átomo:
- Para Cl: FC = valência(7) – não ligantes(6) – ligantes(2)/2 = 7 – 6 – 1 = 0
- Para N: FC = valência(5) – não ligantes(2) – ligantes(6)/2 = 5 – 2 – 3 = 0
Logo, todo mundo fica com carga formal zero.
Passo 5
No nitrogênio temos 4 regiões de elétrons: 3 ligações simples + 1 par livre. Segundo o VSEPR, 4 regiões formam um arranjo eletrônicos do tipo tetraédrico. Como um dos quatro “cantinhos” é um par livre, a geometria molecular (isto é, só contando núcleos) fica como uma pirâmide trigonal.
Resposta
Lewis: N central com 3 Cl ligados por ligações simples, cada Cl com 3 pares livres e N com 1 par livre.
Cargas formais: todas zero.
Arranjo eletrônico: tetraédrico.
Geometria molecular: piramidal trigonal.
Cargas formais: todas zero.
Arranjo eletrônico: tetraédrico.
Geometria molecular: piramidal trigonal.