Monte a estrutura de Lewis de cada uma das seguintes espécies, preveja o arranjo e a geometria, informe os tipos de ligações envolvidas e se há hibridização qual tipo é?:
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para a gente montar a estrutura de Lewis do SiCl₄ (silicon tetrachloride), prever o arranjo e a geometria molecular, dizer que tipo de ligações rolam e, por fim, qual a hibridização do átomo central.
Conteúdo: teoria de estrutura de Lewis, VSEPR (teoria da repulsão dos pares de elétrons) e hibridização.
O que vamos precisar:
Conteúdo: teoria de estrutura de Lewis, VSEPR (teoria da repulsão dos pares de elétrons) e hibridização.
O que vamos precisar:
- Saber contar elétrons de valência;
- Entender como distribuir esses elétrons numa estrutura de Lewis;
- Usar VSEPR para ver a forma 3D;
- Identificar ligação covalente e a hibridização sp³.
Passo 2
Primeiro, conta quantos elétrons de valência o SiCl₄ tem:
- Si (grupo 14) → 4 elétrons de valência
- Cada Cl (grupo 17) → 7 elétrons de valência × 4 Cl = 28
Total = 4 + 28 = 32 elétrons de valência.
Passo 3
Agora monta o esqueleto: Si é menos eletronegativo que Cl, então vai no centro, e os quatro Cl ao redor:
Cl
|
Cl – Si – Cl
|
Cl
|
Cl
Para cada ligação Si–Cl usamos 2 elétrons; como há 4 ligações, consumimos 8 elétrons.
Ficam 32 – 8 = 24 elétrons ainda para distribuir.
Ficam 32 – 8 = 24 elétrons ainda para distribuir.
Passo 4
Distribui esses 24 elétrons como pares isolados em cada Cl, até fechar o octeto de cada um:
- Cada Cl precisa de 6 elétrons como pares livres (já tem 2 na ligação), então 6×4 = 24 elétrons.
Isso esgota exatamente os 24 que sobraram.
O Si já tem 8 elétrons (4 ligações) e não leva pares isolados.
Strutura de Lewis final (cada ponto é um elétron na Cl):
:Cl:
|
:Cl:–Si–:Cl:
|
:Cl:
|
:Cl:
Passo 5
Previsão pelo VSEPR (AX₄, nenhuma dupla-livre no átomo central):
- Disposição eletrônica (arranjo): tetraédrica.
- Geometria molecular: tetraédrica (ângulos de ~109,5°).
Passo 6
Tipo de ligação e hibridização:
- Ligações Si–Cl são covalentes polares (σ simples).
- No Si central, temos 4 orbitais híbridos do tipo sp³ formando 4 ligações σ.
Resposta
Estrutura de Lewis: Si no centro ligado a quatro Cl, cada Cl com três pares isolados.
Arranjo e geometria: tetraédrica (ângulos ~109,5°).
Ligações: quatro ligações covalentes simples (σ), polarizadas para o Cl.
Hibridização do Si: sp³.
Arranjo e geometria: tetraédrica (ângulos ~109,5°).
Ligações: quatro ligações covalentes simples (σ), polarizadas para o Cl.
Hibridização do Si: sp³.