3.31 Das moléculas \mathrm{ClSO}_{2} \mathrm{CH}_{3}, \mathrm{ClSO}_{2} \mathrm{CF}_{3} e \mathrm{ClSO}_{2} \mathrm{CCl}_{3}, qual tem o maior ângulo \mathrm{X}-\mathrm{S}-\mathrm{X} ? Explique resumidamente.

Passo 1

O enunciado pergunta, para as moléculas \mathrm{ClSO_2CH_3}, \mathrm{ClSO_2CF_3} e \mathrm{ClSO_2CCl_3}, qual delas apresenta o maior ângulo \mathrm{X–S–X}. Aqui \mathrm{X} são os dois átomos de oxigênio ligados ao enxofre (os grupos =\!O), logo queremos o maior ângulo O–S–O. Vamos usar VSEPR para entender como as diferentes naturezas do radical ligado ao S influenciam esse ângulo.

Passo 2

No enxofre dessas sulfonilas a contagem VSEPR é A X_{4} (duas ligações duplas S=O, uma ligação simples S–Cl e uma ligação simples S–C). Cada ligação dupla S=O ocupa uma região de nuvens eletrônicas e, por ser mais rica em densidade eletrônica, repele mais fortemente as demais. Isso faz com que o ângulo O–S–O seja maior que os outros ângulos em torno de S, mas ainda varia conforme a força de repulsão da ligação S–C.

Passo 3

Um radical \mathrm{C–R} mais doador (mais rico em elétrons) aumenta a densidade eletrônica da ligação S–C, elevando sua repulsão sobre as ligações S=O e comprimindo o ângulo O–S–O. Inversamente, um radical mais retirador de elétrons (eletronegativo) reduz a repulsão da S–C, liberando mais espaço para que as nuvens das S=O se afastem entre si e aumentando o ângulo O–S–O.

Passo 4

Comparando os radicais:
\bullet \mathrm{CH_3} é relativamente doador de elétrons \to maior repulsão em S–C \to menor O–S–O.
\bullet \mathrm{CCl_3} é moderadamente retirador \to repulsão intermediária.
\bullet \mathrm{CF_3} é fortemente retirador \to repulsão em S–C bem reduzida \to ângulo O–S–O mais aberto.

Resposta

A molécula \mathrm{ClSO_2CF_3} tem o maior ângulo O–S–O.

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