8- A molécula do dióxido de enxofre (
) apresenta geometria angular. Com base na Teoria da Ligação de Valência, explique por que essa geometria ocorre e quantos pares de elétrons não ligantes estão presentes no átomo central.
Passo 1
O enunciado pede para usar a Teoria da Ligação de Valência para explicar por que a molécula de
é angular e quantos pares de elétrons não ligantes existem no átomo de enxofre (átomo central). Vamos precisar montar a estrutura de Lewis, determinar os domínios eletrônicos e a hibridização de enxofre, e então usar o conceito de repulsão de pares de elétrons.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência e estrutura de Lewis:
– Enxofre: elétrons de valência
– Cada oxigênio: elétrons de valência, totalizando
Total de valência = elétrons.
Na estrutura de Lewis que minimiza repulsões e satisfaz octeto, formamos duas ligações duplas S=O (cada dupla usa 4 elétrons) e alocamos o restante em pares livres. Isso deixa um par de elétrons apenas no enxofre.
– Enxofre:
– Cada oxigênio:
Total de valência =
Na estrutura de Lewis que minimiza repulsões e satisfaz octeto, formamos duas ligações duplas S=O (cada dupla usa 4 elétrons) e alocamos o restante em pares livres. Isso deixa um par de elétrons apenas no enxofre.
Passo 3
Determinação dos domínios eletrônicos e hibridização:
Na Teoria da Ligação de Valência, enxofre apresenta três regiões de densidade eletrônica ao seu redor:
Na Teoria da Ligação de Valência, enxofre apresenta três regiões de densidade eletrônica ao seu redor:
- Ligação sigma
(originada de orbital híbrido) - Ligação sigma
- Par de elétrons não ligantes
Três domínios pedem hibridização. Dois orbitais formam as sigmas das ligações S–O e o terceiro armazena o par livre; os orbitais não hibridizados criam as pi das duplas ligações.
Passo 4
Geometria molecular segundo VSEPR (repulsão de pares eletrônicos):
Para três domínios eletrônicos dispostos em , a geometria eletrônica é trigonal plana (ângulos de
). Mas, como um desses domínios é um par livre, a geometria molecular (considerando só ligações) fica angular (bent), com ângulo de ligação ligeiramente menor que
devido à maior repulsão exercida pelo par não ligante.
Para três domínios eletrônicos dispostos em
Resposta
Há 1 par de elétrons não ligantes no átomo central de enxofre, e a molécula fica angular porque esse par livre ocupa um dos vértices de uma configuração trigonal plana
, comprimindo o ângulo entre as ligações S–O.