Preveja a estrutura de cada uma das seguintes espécies, usando a teoria VSEPR:
(a) \mathrm{KrF}_{2}
(b) \mathrm{XeF}_{4}
(c) \mathrm{XeF}^{+}
(d) \mathrm{XeO}_{3}
(e) \mathrm{XeF}_{5}{ }^{+}
(f) \mathrm{XeF}_{2}{ }^{2+}

Passo 1

O enunciado pede para prever, por VSEPR, a geometria eletrônica e a forma molecular de seis espécies: \mathrm{KrF}_{2}, \mathrm{XeF}_{4}, \mathrm{XeF}^{+}, \mathrm{XeO}_{3}, \mathrm{XeF}_{5}^{+} e \mathrm{XeF}_{2}^{2+}. Para cada uma delas vamos:
1) contar elétrons de valência totais =V_\text{átomo central}+\sum V_\text{ligantes}-\text{carga}á;
2) distribuir esses elétrons em pares;
3) atribuir um par ligante (ligações simples) para cada átomo ligado;
4) colocar os pares restantes primeiro nos ligantes (para completar octeto) e o que sobrar no átomo central;
5) o número de pares no centro (pares ligante + pares isolados) dá o número de domínios eletrônicos (steric number, SN);
6) a geometria eletrônica é determinada pelo SN e a forma molecular pela posição dos pares isolados de modo a minimizar repulsão.

Passo 2

(a) \mathrm{KrF}_{2}
Valência total = 8_{\mathrm{Kr}}+2\times7_{F}=22 elétrons \to 11 pares. Dois pares vão às ligações Kr–F, restam 9 pares =18 e^{-}. Cada F recebe 3 pares ( =6 e^{-}) \to 2\times 3=6 pares usados, sobrando 3 pares no Kr. Logo o átomo central tem 2 pares ligantes +3 pares isolados = SN =5. Geometria eletrônica = bipirâmide trigonal. Os 3 pares isolados ocupam posições equatoriais e os Flúor ficam axiais \to forma molecular = linear.

Passo 3

(b) \mathrm{XeF}_{4}
Valência total = 8_{\mathrm{Xe}}+4\times7_{F}=36 elétrons \to 18 pares. Quatro pares às ligações, restam 14 pares =28 e^{-}. Os 4 F usam cada um 3 pares ( =12 pares), sobrando 2 pares no Xe. Assim Xe tem 4 pares ligantes +2 isolados = SN =6. Geometria eletrônica = octaédrica. Os 2 pares isolados ficam em posições opostas (axiais) e os quatro F no plano equatorial \to forma molecular = quadrado planar.

Passo 4

(c) \mathrm{XeF}^{+}
Valência total = 8_{\mathrm{Xe}}+7_{F}-1_{\text{carga}}=14 elétrons \to 7 pares. Um par à ligação, restam 6 pares =12 e^{-} que vão ao Xe (não há outros ligantes para completar octeto). Logo Xe tem 1 par ligante +6 isolados = SN =7. Geometria eletrônica = bipirâmide pentagonal. Para minimizar repulsões, 5 pares isolados ocupam as posições equatoriais e 1 isolado mais uma ligação ocupam as posições axiais \to a ligação fica oposta a um isolado no eixo \to forma molecular = linear.

Passo 5

(d) \mathrm{XeO}_{3}
Na prática Xe O_{3} apresenta três duplas ligações X e=O e um par isolado no Xe, resultando em SN =4 ( 3 pares ligantes +1 isolado). Geometria eletrônica = tetraédrica e a forma molecular, com um isolado, é piramidal trigonal.

Passo 6

(e) \mathrm{XeF}_{5}^{+}
Valência total = 8_{\mathrm{Xe}}+5\times7_{F}-1=42 elétrons \to 21 pares. Cinco pares às ligações, restam 16 pares =32 e^{-}. Os F usam 5\times 3=15 pares de seus octetos, sobrando 1 par no Xe. Então Xe tem 5 pares ligantes +1 isolado = SN =6. Geometria eletrônica = octaédrica; com um isolado \to forma molecular = pirâmide quadrada.

Passo 7

(f) \mathrm{XeF}_{2}^{2+}
Valência total = 8_{\mathrm{Xe}}+2\times7_{F}-2=20 elétrons \to 10 pares. Dois pares ligantes, restam 8 pares =16 e^{-}. Os 2 F usam 2\times 3=6 pares, sobrando 2 pares no Xe. Assim Xe tem 2 ligantes +2 isolados = SN =4. Geometria eletrônica = tetraédrica e, com 2 isolados, a forma molecular é angular (dobradura).

Resposta

(a) Linear
(b) Quadrado planar
(c) Linear
(d) Piramidal trigonal
(e) Pirâmide quadrada
(f) Angular

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