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 exercício pede pra gente montar a estrutura de Lewis do
, prever o arranjo eletrônico e a geometria molecular, falar dos tipos de ligação e definir se há hibridização (e qual tipo). O conteúdo aqui é Química Inorgânica: regra do octeto, geometria de VSEPR e hibridização de orbitais.
O que vamos precisar:
- Contar elétrons de valência de cada átomo.
- Dispor esses elétrons para satisfazer o octeto.
- Identificar domínios eletrônicos (ligações e pares isolados) pra prever geometria pela teoria VSEPR.
- Ver qual hibridização faz sentido pra “central” oxigênio.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência:
- Oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência.
- Flúor (F) tem 7 elétrons de valência, e são dois átomos de F → total 7×2 = 14.
Então, elétrons totais = 6 (O) + 14 (2×F) = 20 elétrons de valência.
Passo 3
Esqueleto da molécula: o oxigênio é o átomo central e se liga a cada flúor. F–O–F.
A gente já “gasta” 2 ligações simples, cada ligação simples usa 2 elétrons, logo 2×2 = 4 elétrons alocados.
A gente já “gasta” 2 ligações simples, cada ligação simples usa 2 elétrons, logo 2×2 = 4 elétrons alocados.
Passo 4
Distribuir os elétrons restantes nos átomos pra completar o octeto:
- Já usamos 4 elétrons em ligações.
- Restam 20 – 4 = 16 elétrons livres.
Atribuímos primeiro aos átomos mais externos (os F): cada F precisa de 6 elétrons livres pra completar 8 no total (2 já vêm da ligação). São 2 F, então 6×2 = 12 elétrons usados nos F.
Logo, ainda restam 16 – 12 = 4 elétrons, que vão para o O como pares isolados.
Dessa forma, a estrutura de Lewis fica:
F : O : F
com 2 pares isolados no oxigênio e 3 pares isolados em cada flúor.
F : O : F
com 2 pares isolados no oxigênio e 3 pares isolados em cada flúor.
Passo 5
Verificação do octeto:
- Cada F: 1 ligação (2 elétrons) + 3 pares = 2 + 6 = 8.
- O: 2 ligações (4 elétrons) + 2 pares isolados (4 elétrons) = 8.
Tudo certo.
Passo 6
Geometria segundo VSEPR:
- No O, temos 4 domínios eletrônicos (2 ligações + 2 pares isolados).
- Disposição eletrônica (arranjo) é tetraédrica.
- Geometria molecular (desconsiderando pares isolados) é angular (ou “dobrada”), com ângulo aproximado de 104,5°.
Passo 7
Tipos de ligação:
- As duas ligações O–F são ligações covalentes simples, formadas por sobreposição de orbital contendo um elétron de O e um de F, gerando um orbital σ.
- Não há ligações π nesse caso.
Passo 8
Hibridização do oxigênio:
Com 4 domínios eletrônicos, o O utiliza hibridização sp³ para formar quatro orbitais híbridos (2 usados em ligações σ O–F e 2 ocupados por pares isolados).
Com 4 domínios eletrônicos, o O utiliza hibridização sp³ para formar quatro orbitais híbridos (2 usados em ligações σ O–F e 2 ocupados por pares isolados).
Resposta
Estrutura de Lewis:
(2 pares isolados no O, 3 em cada F).
Arranjo eletrônico: tetraédrico.
Geometria molecular: angular (bent) ~104,5°.
Tipo de ligações: duas ligações covalentes simples σ (O–F).
Hibridização do O: sp³.
Arranjo eletrônico: tetraédrico.
Geometria molecular: angular (bent) ~104,5°.
Tipo de ligações: duas ligações covalentes simples σ (O–F).
Hibridização do O: sp³.