- A partir do modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), a geometria molecular esperada para a molécula
é
(A) octaédrica.
(B) tetraédrica.
(C) gangorra.
(D) piramidal trigonal.
(E) quadrada planar.
(A) octaédrica.
(B) tetraédrica.
(C) gangorra.
(D) piramidal trigonal.
(E) quadrada planar.
Passo 1
O enunciado pede: identificar a geometria molecular esperada para a molécula
a partir do modelo de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR). As informações relevantes fornecidas pelo enunciado são:
- Molécula:
. - Átomo central:
. - Átomos ligados ao central: quatro átomos de
. - Alternativas dadas: (A) octaédrica; (B) tetraédrica; (C) gangorra (see-saw); (D) piramidal trigonal; (E) quadrada planar.
O objetivo é escolher a alternativa correta.
Passo 2
Contagem dos elétrons de valência (passo fundamental antes de posicionar pares eletrônicos).
- Elétrons de valência do xenônio:
tem elétrons de valência, então escrevemos . - Elétrons de valência de cada flúor:
. Para quatro flúores: . - Total de elétrons de valência da molécula:
Esta contagem é a base para distribuir ligações e pares isolados.
Passo 3
Formação das ligações
.
- Fazemos quatro ligações simples
. Cada ligação consome elétrons. - Elétrons usados nas quatro ligações:
- Elétrons restantes para pares isolados:
Passo 4
Completar octetos nos átomos de flúor e sobra para o xenônio.
- Cada
precisa de pares isolados (6 elétrons) além da ligação para completar seu octeto. - Elétrons usados para completar os quatro
:
- Elétrons que sobram para o átomo central
:
ou seja,
elétrons =
pares isolados no
.
Portanto, ao redor do átomo central
temos:
-
pares ligantes (quatro ligações ), -
pares isolados (lone pairs).
Passo 5
Definir o número de domínios eletrônicos e a geometria eletrônica.
- Número de domínios eletrônicos ao redor de
: domínios ligantes domínios não ligantes domínios. - Para
domínios eletrônicos, a geometria que minimiza repulsões entre pares eletrônicos é a geometria octaédrica (os seis domínios ocupam vértices de um octaedro). Isso é uma regra do modelo VSEPR: pares eletrônicos (ligações e lone pairs) se posicionam para maximizar separação angular e diminuir repulsão.
Passo 6
Determinar a geometria molecular (a disposição apenas dos átomos).
- Temos geometria eletrônica octaédrica, mas dois desses seis vértices são ocupados por pares isolados (lone pairs).
- Para minimizar repulsões, os dois pares isolados preferem ocupar posições opostas na geometria octaédrica (ou seja, 180° entre eles). Colocando os dois lone pairs em posições axiais opostas, sobram quatro posições equatoriais ocupadas pelos átomos de flúor.
- Os quatro átomos de
ficam então em um mesmo plano formando um quadrado ao redor do : essa é a geometria molecular chamada de quadrada planar. - Portanto, a forma observada dos átomos (o que importa para a nomenclatura da geometria molecular) é quadrada planar.
Passo 7
Conferindo as alternativas:
- (A) octaédrica: descreve a geometria eletrônica com 6 domínios, mas não é a geometria molecular quando dois domínios são pares isolados — portanto não é a resposta final pedida.
- (B) tetraédrica: corresponde a 4 domínios eletrônicos, não se aplica aqui.
- (C) gangorra (see-saw): corresponde a 5 domínios, não se aplica.
- (D) piramidal trigonal: corresponde a 4 domínios com um lone pair (ex.:
), não se aplica. - (E) quadrada planar: corresponde exatamente ao caso com 6 domínios e 2 pares isolados posicionados opostos, resultado molecular quadrado planar — é a alternativa correta.
Resposta
(E) quadrada planar.