3.29 Faça um esboço da estrutura mais provável de \mathrm{PCl}_{3} \mathrm{Br}_{2} e explique seu raciocínio.

Passo 1

O enunciado pede o esboço da estrutura mais provável de \mathrm{PCl_3Br_2}. O conteúdo envolvido é a teoria VSEPR (repulsão dos pares eletrônicos de valência) aplicada a moléculas do tipo \mathrm{AX}_5. Para resolver precisamos contar domínios eletrônicos em torno de P, identificar a geometria (AX _5 \to bipirâmide trigonal) e alocar os substituintes em posições axiais ou equatoriais de modo a minimizar repulsões (levando em conta o tamanho dos grupos).

Passo 2

O fósforo central forma cinco ligações (três com \mathrm{Cl} e duas com \mathrm{Br}) e não possui pares não ligantes. Logo há cinco domínios ligantes, caso \mathrm{AX}_5. Pela VSEPR a geometria é bipirâmide trigonal.

Passo 3

Numa bipirâmide trigonal existem duas posições axiais ( 180\circ entre si e 90\circ em relação ao plano equatorial) e três posições equatoriais ( 120\circ entre si e 90\circ em relação às axiais).

Passo 4

Grupos maiores causam repulsões mais intensas. As posições equatoriais sofrem apenas duas repulsões de 90\circ cada, enquanto as axiais sofrem três. Por isso, para minimizar energia, coloca-se aí os grupos maiores. Como \mathrm{Br} é maior que \mathrm{Cl}, as duas ligações \mathrm{P–Br} ficam em posições equatoriais.

Passo 5

Nas duas posições axiais ficam as duas ligações \mathrm{P–Cl}. No plano equatorial restam uma ligação \mathrm{P–Cl} e duas \mathrm{P–Br}, espaçadas por 120^\circ.

Resposta

Estrutura trigonal bipiramidal com dois \mathrm{Cl} em posições axiais ( \mathrm{P–Cl} axial) e três ligações no plano equatorial (duas \mathrm{P–Br} e uma \mathrm{P–Cl} equatoriais, separadas por 120^\circ).

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