- Preencha os espaços em branco da tabela a seguir. Se a coluna da molécula estiver vazia, preencha com um exemplo que satisfaça as outras condições do restante da linha:
Molécula
Geometria do domínio eletrônico
Hibridização do átomo central
Momento de dipolo resultante?
Molécula polar ou apolar?
Sim
Não
Trigonal Plana
Não
Octaédrica
Não
Sim
| Molécula | Geometria do domínio eletrônico | Hibridização do átomo central | Momento de dipolo resultante? | Molécula polar ou apolar? |
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Sim | |||
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Não | |||
| Trigonal Plana | Não | |||
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| Octaédrica | Não | |||
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Sim | |||
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Passo 1
O problema pede para completar as células vazias de uma tabela que relaciona: (a) uma molécula (às vezes já dada), (b) a geometria do domínio eletrônico do átomo central, (c) a hibridização do átomo central, (d) se há momento de dipolo resultante (Sim/Não) e (e) se a molécula é polar ou apolar.
Vou tratar cada linha da tabela (cada molécula/condição) e preencher os campos que estão em branco. As linhas da tabela que preciso preencher são, na ordem do enunciado:
Vou tratar cada linha da tabela (cada molécula/condição) e preencher os campos que estão em branco. As linhas da tabela que preciso preencher são, na ordem do enunciado:
-
(tudo em branco exceto a molécula). - Linha com hibridização
e momento de dipolo = Sim (molécula não informada). - Linha com hibridização
e momento de dipolo = Não (molécula não informada). - Linha com geometria do domínio eletrônico = Trigonal Plana e momento de dipolo = Não (molécula e hibridização em branco).
-
(tudo em branco exceto a molécula). - Linha com geometria do domínio eletrônico = Octaédrica e momento de dipolo = Não (molécula e hibridização em branco).
- Linha com hibridização
e momento de dipolo = Sim (molécula não informada). -
(tudo em branco exceto a molécula).
Passo 2
Conceitos essenciais (explicação didática e sem pular etapas):
- O que é domínio eletrônico? Um “domínio eletrônico” ao redor do átomo central é uma região onde há um par de elétrons que ocupa espaço: pode ser uma ligação simples, dupla, tripla (cada ligação conta como um domínio) ou um par isolado (lone pair). Contamos todos esses domínios para decidir a geometria eletrônica.
- Geometria do domínio eletrônico é a disposição dos domínios em torno do átomo central para minimizar repulsões (VSEPR). Exemplos rápidos: 2 domínios → Linear; 3 → Trigonal plana; 4 → Tetraédrica; 5 → Trigonal bipiramidal; 6 → Octaédrica.
- Hibridização (modo prático): relaciona-se ao número de domínios: 2 domínios →
; 3 → ; 4 → ; 5 → (modelo qualitativo); 6 → . Aqui usaremos essa correspondência prática para preencher hibridizações. - Momento de dipolo resultante: cada ligação polar tem um vetor de dipolo apontando do átomo menos eletronegativo para o mais eletronegativo. O momento de dipolo resultante é a soma vetorial desses vetores. Se a soma é zero, a molécula é apolar; se é diferente de zero, é polar. A simetria da geometria molecular frequentemente determina se os vetores se cancelam.
- Observação prática para provas: contar domínios → determinar geometria eletrônica → deduzir hibridização pela tabela acima → olhar simetria para saber se a soma vetorial dos dipolos é zero.
Passo 3
Resolver a linha da molécula
passo a passo:
- Conta dos domínios no átomo central (C):
tem duas ligações duplas . Cada ligação (mesmo dupla) conta como 1 domínio, então temos 2 domínios. - Geometria do domínio eletrônico: 2 domínios →
. - Hibridização: 2 domínios →
. - Momento de dipolo resultante: as duas ligações C–O são polares (O mais eletronegativo), mas são colineares e em sentidos opostos; os vetores se cancelam → resultado = Não.
- Polaridade: se o momento resultante é zero, a molécula é
.
Passo 4
Resolver a linha com
e momento de dipolo = Sim (escolha de exemplo e justificativa):
- Hibridização
indica 4 domínios → geometria do domínio eletrônico será . - Para que haja momento resultante diferente de zero, a distribuição dos átomos ligados precisa ser assimétrica em termos de eletronegatividade (ou existirem pares isolados que criem assimetria). Um exemplo simples e clássico é o clorometano
: o carbono central tem 4 ligações (3 e 1 ), conta 4 domínios → hibridização . A presença do cloro (mais eletronegativo que H) cria um vetor dipolar não cancelado → Momento: Sim → Molécula . - Portanto preencho essa linha com molécula
, geometria do domínio eletrônico , hibridização , Momento = Sim, Molécula = .
Passo 5
Resolver a linha com
e momento de dipolo = Não (escolha de exemplo e justificativa):
- Novamente 4 domínios →
. Para que o momento seja zero, a molécula precisa ser simétrica de modo que os vetores de ligação se cancelem. Um exemplo clássico é (metano): 4 ligações idênticas C–H dispostas tetraedricamente. Todos os vetores têm a mesma magnitude e se cancelam → Momento = Não → Molécula . - Preencho a linha com molécula
, geometria , hibridização , Momento = Não, Molécula = .
Passo 6
Resolver a linha com geometria do domínio eletrônico = Trigonal Plana e momento de dipolo = Não (escolha de exemplo e justificativa):
- Trigonal plana → 3 domínios → hibridização
. Para que o momento seja zero, a molécula tem que ser triangular e simétrica com três ligações iguais. Um exemplo típico: . O boro central tem 3 ligações B–F equivalentes e nenhuma dupla que altere a contagem de domínios (3 domínios no total), forma trigonal plana; os vetores dipolares B–F somam vetorialmente para zero devido à simetria → Momento = Não → Molécula . - Preencho esta linha com
, hibridização , Momento = Não, Molécula = .
Passo 7
Resolver a linha da molécula
:
- Primeiro conte domínios no enxofre:
tem 4 ligações S–F e 1 par isolado no enxofre (regra comum para enxofre em SF4) → total = 5 domínios. - Geometria do domínio eletrônico: 5 domínios →
(essa é a geometria dos domínios). A geometria molecular (forma dos átomos) é chamada de “seesaw” (gangorra) por causa do par isolado que ocupa posição equatorial preferencialmente, mas o enunciado pede a geometria do domínio eletrônico, então usamos . - Hibridização: 5 domínios →
(modelo qualitativo usado em provas). - Momento de dipolo resultante: devido ao par isolado e à disposição assimétrica das ligações, os vetores não se cancelam → Momento = Sim.
- Polaridade: com momento não-nulo →
.
Passo 8
Resolver a linha com geometria Octaédrica e momento de dipolo = Não (escolha de exemplo e justificativa):
- Octaédrica → 6 domínios → hibridização
. Para que o momento seja zero precisamos de uma molécula octaédrica simétrica com ligantes idênticos; um exemplo clássico é (seis ligações S–F equivalentes). Na geometria octaédrica os vetores de ligação se cancelam → Momento = Não → Molécula . - Preencho esta linha com
, hibridização .
Passo 9
Resolver a linha com hibridização
e momento de dipolo = Sim (escolha de exemplo e justificativa):
- Hibridização
→ 3 domínios → geometria do domínio eletrônico . Para ter momento diferente de zero precisamos de assimetria entre os ligados. Um exemplo muito usado é : o enxofre central em tem 3 domínios (duas ligações S–O e um par isolado) → geometria eletrônica trigonal plana, geometria molecular angular/bent; a disposição dos dipolos S–O não cancela → Momento = Sim → Molécula . - Assim escolho
, com geometria do domínio eletrônico , hibridização , Momento = Sim, Molécula = .
Passo 10
Resolver a linha da molécula
:
- Contagem de domínios no xenônio central:
tem 2 ligações Xe–F e 3 pares isolados no xenônio (configuração típica) → total = 5 domínios. - Geometria do domínio eletrônico: 5 domínios →
. A geometria molecular (posição dos átomos) é porque os 3 pares isolados ocupam as posições equatoriais e os dois flúors ficam axiais em 180°. O enunciado pede “Geometria do domínio eletrônico”, então registro ; é útil mencionar que a forma molecular é . - Hibridização: 5 domínios →
. - Momento de dipolo resultante: como a molécula é linear com dois ligantes idênticos ao redor do átomo central, os vetores dipolares Xe–F se cancelam → Momento = Não → Molécula
.