3.24
\mathrm{Al}_{2} \mathrm{O} tem o oxigênio como átomo central. Preveja o ângulo aproximado de ligação nesta molécula e explique sua resposta.

Passo 1

O enunciado pede o ângulo de ligação em \mathrm{Al}_2\mathrm{O}, tomando o átomo de oxigênio como central. Vamos usar a teoria VSEPR (Repulsão de Pares de Elétrons da Camada de Valência) para determinar a geometria eletrônica e, daí, o ângulo aproximado.

Passo 2

Contagem de pares de elétrons em torno do oxigênio:
– O oxigênio tem 6 elétrons de valência.
– Forma duas ligações simples com os dois átomos de alumínio, consumindo 2 pares de elétrons (um par por ligação).
– Restam 6 - 2\times1\cdot2 = 4 elétrons, ou seja 2 pares não ligantes.
Logo, há 2 pares ligantes e 2 pares não ligantes, totalizando 4 regiões de densidade eletrônica.

Passo 3

Quatro regiões eletrônicas distribuem-se em forma de um tetraedro (geometria eletrônica tetraédrica). Transferindo isso para a geometria molecular, com 2 pares não ligantes, a forma fica “angular” (dobrável), semelhante à água.

Passo 4

Em um arranjo tetraédrico ideal, o ângulo é 109,5^\circ. Mas os pares não ligantes repelem mais fortemente que os ligantes, comprimindo o ângulo de ligação. Isso gera um valor um pouco menor, do mesmo modo que em \mathrm{H}_2\mathrm{O}.

Resposta

O ângulo aproximado de ligação em \mathrm{Al}_2\mathrm{O} é cerca de 104,5^\circ (aproximadamente 105^\circ).

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