Ordenar as moléculas ou íons \mathbf{N H}_{\mathbf{2}}{ }^{\boldsymbol{-}}, \mathbf{N H}_{\mathbf{3}} e \mathbf{N H}_{\mathbf{4}}{ }^{\boldsymbol{+}}, segundo seus ângulos de ligação em ordem decrescente. Justifique. Resp: \left.N H_{4}^{+}\left(109,5^{\circ}\right)>N H_{3} 107^{\circ}\right)>N H_{2}^{-}\left(104^{\circ}\right).

Passo 1

Resumindo o enunciado: temos três espécies ao redor do nitrogênio — \mathrm{NH_2^-}, \mathrm{NH_3} e \mathrm{NH_4^+} — e queremos ordenar seus ângulos de ligação em ordem decrescente. O conteúdo que vamos usar é a teoria VSEPR (Repulsão dos Pares Eletrônicos da Camada de Valência), que nos diz que pares de elétrons (ligantes ou não) se distribuem ao redor do átomo central de modo a minimizar repulsão.

Passo 2

Determine o número de domínios eletrônicos (pares de elétrons) em torno do nitrogênio em cada espécie:
\mathrm{NH_4^+}: quatro pares ligantes, zero pares não ligantes (4 domínios)
\mathrm{NH_3}: três pares ligantes, um par não ligante (4 domínios)
\mathrm{NH_2^-}: dois pares ligantes, dois pares não ligantes (4 domínios)
Pelo VSEPR, todos têm geometria eletrônica tetraédrica, mas a geometria molecular e os ângulos variam conforme o número de pares não ligantes.

Passo 3

Use a ordem de repulsão entre pares eletrônicos:
\text{par–par} > \text{par–ligante} > \text{ligante–ligante}.
Cada par não ligante ocupa mais espaço que um par ligante, comprimindo o ângulo de ligação. Quanto mais pares não ligantes, maior a compressão do ângulo.

Passo 4

Aplicando ao nosso caso:
– Em \mathrm{NH_4^+} não há pares não ligantes, logo o ângulo é o tetraédrico ideal, \;109,5^\circ.
– Em \mathrm{NH_3} há um par não ligante que comprime ligeiramente o ângulo tetraédrico para cerca de \;107^\circ.
– Em \mathrm{NH_2^-} há dois pares não ligantes, gerando maior compressão até aproximadamente \;104^\circ.

Resposta

\mathrm{NH_4^+}(109,5^\circ) > \mathrm{NH_3}(107^\circ) > \mathrm{NH_2^-}(104^\circ).

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