3.18 As cristalinas de raios X de
e
foram determinadas.
a. Você esperaria que o par isolado no halogênio central fosse axial ou equatorial nestas moléculas? Por quê?
b. Qual molécula você prevê que teria o menor ângulo
a-átomo central-oxigênio? Explique sua resposta. (Ver A. Ellern, J. A. Boatz, K. O. Christe, T. Drews, K. Seppelt, Z. Anorg. Allg. Chem., 2002, 628, 1991.)
a. Você esperaria que o par isolado no halogênio central fosse axial ou equatorial nestas moléculas? Por quê?
b. Qual molécula você prevê que teria o menor ângulo
Passo 1
O enunciado trata das moléculas trigonal-bipyramidais
e
, cada uma com cinco regiões de densidade ao redor do halogênio central: três ligações
, uma ligação
e um par isolado. Vamos usar a Teoria VSEPR para decidir onde fica o par isolado (axial ou equatorial) e depois comparar o ângulo entre um flúor equatorial, o átomo central e o oxigênio (
) em cada molécula.
Passo 2
Segundo VSEPR, em uma bipirâmide trigonal as posições equatoriais têm apenas dois contatos a
e um a
, enquanto as axiais têm três contatos a
. Como o par isolado gera maior repulsão do que uma ligação, ele prefere a posição que minimiza o número de contatos a
. Logo o par isolado em
e
fica em posição equatorial.
Passo 3
Para o ângulo
(ambos em posições equatoriais), o valor ideal seria
, mas sofre compressão pelas repulsões extras do par isolado e pela menor distância ao centro. Quanto menor for o átomo central (
é menor que
), mais próximas ficam as regiões de densidade, aumentando a repulsão e reduzindo esse ângulo. Além disso, com o halogênio menor, os ligantes “espremem-se” mais.
Passo 4
Comparando as duas moléculas, em
as ligações equatoriais estão mais comprimidas do que em
, de modo que o ângulo
é menor do que o ângulo
.
Resposta
a. O par isolado ocupa posição equatorial em ambas as moléculas, pois assim minimiza o número de contatos a
.
b. A molécula que apresenta o menor ângulo é
.
b. A molécula que apresenta o menor ângulo