3.32 Das moléculas \mathrm{FSO}_{2} \mathrm{~F}, \mathrm{FSO}_{2}(\mathrm{OCH}) e \mathrm{FSO}_{2} \mathrm{CH}_{3} qual tem o menor ângulo \mathrm{O}-\mathrm{S}-\mathrm{O} ? Explique resumidamente.

Passo 1

O enunciado compara três sulfones
\mathrm{FSO}_{2}\mathrm{F}, \mathrm{FSO}_{2}(\mathrm{OCH}_{3}) e \mathrm{FSO}_{2}\mathrm{CH}_{3}
e pede qual delas tem o menor ângulo \mathrm{O}\!-\!\mathrm{S}\!-\!\mathrm{O}.
O conteúdo aqui envolve geometria molecular (VSEPR) e o efeito de natureza eletrônica dos substituintes sobre os ângulos de ligação (Regra de Bent).

Passo 2

Em todas as moléculas o enxofre está cercado por quatro grupos ligados (duas oxo = S=O e dois substituintes), sem pares isolados, adotando geometria aproximadamente tetraédrica.
Os ângulos \mathrm{O}\!-\!\mathrm{S}\!-\!\mathrm{O} resultam do balanço das repulsões entre os pares de ligação S–O e dos efeitos eletrônicos dos outros dois ligantes.

Passo 3

Pela Regra de Bent, orbitais com mais caráter p apontam para grupos mais eletronegativos e com mais caráter s apontam para grupos mais eletronegativos? Na verdade:
  • Ligantes mais eletronegativos (F) retiram densidade do enxofre, diminuindo a repulsão entre as duas ligações S=O e, assim, fechando o ângulo \mathrm{O}\!-\!\mathrm{S}\!-\!\mathrm{O}.
  • Ligantes doadores de elétrons (como \mathrm{CH}_{3} ou \mathrm{OCH}_{3}) aumentam a densidade ao redor do enxofre, reforçando a repulsão entre os pares de ligação S=O e abrindo o ângulo \mathrm{O}\!-\!\mathrm{S}\!-\!\mathrm{O}.

Passo 4

Ordem de caráter doador/elétron-retirador dos grupos R ligados a S:
\mathrm{F}\;<\;\mathrm{CH}_{3}\;<\;\mathrm{OCH}_{3}.
Logo, o mais retirador ( \mathrm{F}) gera menor repulsão entre S=O, produzindo o menor ângulo \mathrm{O}\!-\!\mathrm{S}\!-\!\mathrm{O}.

Resposta

A molécula \mathrm{FSO}_{2}\mathrm{F} tem o menor ângulo \mathrm{O}\!-\!\mathrm{S}\!-\!\mathrm{O}.

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