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.
a.
b.
c.
d.
a.
b.
c.
d.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente, usando o modelo VSEPR (repulsão dos pares eletrônicos), desenhar a estrutura de Lewis de cada molécula, calcular as cargas formais, dizer o arranjo eletrônico (ou seja, como os pares de elétrons se dispõem ao redor do átomo central) e a geometria molecular (a “forma” que a molécula tem de verdade). Vamos precisar de:
- Contar os elétrons de valência de cada átomo;
- Montar a estrutura de Lewis (ligações e pares livres);
- Calcular carga formal com a fórmula
onde
é o número de elétrons de valência do átomo;
- Identificar domínios eletrônicos (ligantes + pares isolados) para achar o arranjo e daí tirar a geometria molecular.
Passo 2
Molécula:
- Elétrons de valência:
do S + dos O = 18e⁻. - Desenhando Lewis: uma estrutura que fica estável é com um duplo com um O e simples com o outro, mais um par isolado no S.
- Cargas formais:
- O duplo ligado:
. - O simples ligado:
. - S:
.
(Tem ressonância trocando qual O é duplo.)
- O duplo ligado:
- Domínios no S: 2 ligações + 1 par isolado = 3 domínios → arranjo trigonal planar.
- Geometria molecular: “bent” (angular) com ângulo ~120°.
Passo 3
Molécula:
- Elétrons de valência:
e⁻. - Lewis: três ligações duplas S=O, sem pares isolados no S.
- Cargas formais: cada átomo fica com CF = 0.
- Domínios no S: 3 ligações, 0 pares isolados = arranjo trigonal planar.
- Geometria molecular: trigonal planar, ângulo 120°.
Passo 4
Molécula:
- Elétrons de valência: C(4) + H(1) + 3×Cl(7) = 4+1+21 = 26e⁻.
- Lewis: C central ligado simples a 1 H e 3 Cl, sem pares isolados no C.
- Cargas formais: todos = 0.
- Domínios no C: 4 ligações, 0 pares isolados = arranjo tetraédrico.
- Geometria molecular: tetraédrica, ângulo ~109,5°.
Passo 5
Molécula:
- Elétrons de valência: N(5) + 3×Cl(7) = 5+21 = 26e⁻.
- Lewis: N central com 3 ligações simples a Cl e 1 par isolado no N.
- Cargas formais: todos = 0.
- Domínios no N: 3 ligações + 1 par isolado = arranjo tetraédrico.
- Geometria molecular: trigonal piramidal, ângulo ~107°.
Resposta
a) SO₂: estrutura com uma dupla e uma simples (ressonância), CF(S)=+1, CF(O)=0/–1, arranjo trigonal planar, geometria “bent”.
b) SO₃: três duplas, CF=0 em tudo, arranjo & geometria trigonal planar.
c) CHCl₃: quatro ligações simples, CF=0, arranjo & geometria tetraédrica.
d) NCl₃: três ligações simples + 1 par isolado, CF=0, arranjo tetraédrico, geometria trigonal piramidal.
b) SO₃: três duplas, CF=0 em tudo, arranjo & geometria trigonal planar.
c) CHCl₃: quatro ligações simples, CF=0, arranjo & geometria tetraédrica.
d) NCl₃: três ligações simples + 1 par isolado, CF=0, arranjo tetraédrico, geometria trigonal piramidal.