Usando a teoria VSEPR, preveja a forma de:
(a) \mathrm{Cl}_{2} \mathrm{O}
(b) \mathrm{ClO}_{2}
(c) \mathrm{ClO}_{2}{ }^{-}
(d) \mathrm{ClO}_{3}{ }^{-}
(e) \mathrm{Cl}_{2} \mathrm{O}_{6}
(f) \mathrm{Cl}_{2} \mathrm{O}_{7}
(g) \mathrm{IFO}_{2}

Passo 1

O enunciado pede que, usando a teoria VSEPR, a gente preveja a forma molecular de sete espécies: \mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}, \mathrm{ClO}_{2}, \mathrm{ClO}_{2}^{-}, \mathrm{ClO}_{3}^{-}, \mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}_{6}, \mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}_{7} e \mathrm{IFO}_{2}. O conteúdo é VSEPR (teoria do par eletrônico de valência), e vamos precisar para cada molécula:
1. montar o esqueleto de ligações,
2. contar os pares de elétrons de ligação (sigma) e pares isolados ao redor do átomo central,
3. determinar a geometria eletrônica (distribuição dos domínios eletrônicos) e daí a geometria molecular (desprezando pares não ligantes).

Passo 2

Molécula \mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}:
\bullet Átomo central: oxigênio (valência 6).
\bullet Ligações: duas ligações \mathrm{O}\!-\!\mathrm{Cl} consomem 2 pares.
\bullet Elétrons restantes: 6 - 2 = 4 elétrons \to 2 pares isolados no oxigênio.
\bullet Domínios ao redor do oxigênio: 2 ligações +2 pares isolados =4\to geometria eletrônica tetraédrica.
\bullet Geometria molecular: considerando só os átomos, fica angular (bent), com ângulo aproximadamente 104^\circ.

Passo 3

Espécie \mathrm{ClO}_{2} (radical):
\bullet Átomo central: cloro (valência 7).
\bullet Ligações: duas ligações \mathrm{Cl}\!-\!\mathrm{O} usam 2 elétrons do cloro.
\bullet Elétron ímpar restante: fica um elétron não pareado no cloro.
\bullet Pares isolados: além daquele elétron solto, há 2 pares isolados completos ( 4 elétrons) para completar o octeto aproximado.
\bullet Domínios: 2 ligações +2 pares isolados +1 elétron solto =5 domínios \to geometria eletrônica trigonal bipiramidal.
\bullet Geometria molecular: com dois pares isolados preferencialmente equatoriais, a forma da molécula também é angular (bent).

Passo 4

Ânion \mathrm{ClO}_{2}^{-} (clorito):
\bullet Cloro com 7 elétrons +1 carga extra =8 elétrons de valência.
\bullet Ligações: duas \mathrm{Cl}\!-\!\mathrm{O} usam 2 pares.
\bullet Pares isolados no cloro: 8 - 2\cdot2 = 4 elétrons \to 2 pares isolados.
\bullet Domínios: 2 ligações +2 pares isolados =4\to eletrônica tetraédrica.
\bullet Geometria molecular: angular (bent), semelhante a \mathrm{H}_2\mathrm{O}.

Passo 5

Ânion \mathrm{ClO}_{3}^{-} (clorato):
\bullet Cloro com 7 elétrons +1 carga extra =8 elétrons de valência.
\bullet Ligações: três \mathrm{Cl}\!-\!\mathrm{O} usam 3 pares.
\bullet Pares isolados no cloro: 8 - 3\cdot2 = 2 elétrons \to 1 par isolado.
\bullet Domínios: 3 ligações +1 par isolado =4\to eletrônica tetraédrica.
\bullet Geometria molecular: piramidal trigonal.

Passo 6

Molécula \mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}_{6} (diclorina hexóxido): esqueleto típico \mathrm{O}_{3}\mathrm{Cl}\!-\!\mathrm{O}\!-\!\mathrm{Cl}\mathrm{O}_{3}.
\bullet Cada átomo de cloro: valência 7, faz 3 ligações a oxigênios ( 2 duplas e 1 simples) \to 3 domínios de ligação sigma.
\bullet Pares isolados no cloro: 7 - 3\cdot2 = 1 elétron restante? Na prática há 2 pares isolados (octeto expandido), somando domínios: 3 ligações +2 pares =5\to eletrônica trigonal bipiramidal.
\bullet Geometria ao redor de cada Cl: forma T (T-shaped).
\bullet Átomo de oxigênio que faz ponte entre os dois Cl: 2 ligações +2 pares isolados =4 domínios \to bent.

Passo 7

Molécula \mathrm{Cl}_{2}\mathrm{O}_{7} (diclorina heptóxido): esqueleto \mathrm{O}_{3}\mathrm{Cl}\!-\!\mathrm{O}\!-\!\mathrm{Cl}\mathrm{O}_{3} mas cada Cl tem agora 4 domínios de ligação ( 3 duplas +1 simples) sem pares isolados extras no Cl \to eletrônica tetraédrica e molecular tetraédrica em cada \mathrm{ClO}_{4} “trem” e o oxigênio de ponte é bent ( 2 ligações +2 pares isolados).

Passo 8

Molécula \mathrm{IFO}_{2}:
\bullet Átomo central: iodo (valência 7).
\bullet Ligações: uma \mathrm{I}\!-\!\mathrm{F} e duas \mathrm{I}\!-\!\mathrm{O} usam 3 pares.
\bullet Pares isolados no iodo: 7 - 3\cdot2 = 1 elétron sobrando? Na prática ficam 2 pares isolados (octeto expandido), logo domínios =3 ligações +2 pares =5\to eletrônica trigonal bipiramidal.
\bullet Geometria molecular: T-shaped (pares isolados equatoriais).

Resposta

(a) angular (bent)
(b) angular (bent)
(c) angular (bent)
(d) piramidal trigonal
(e) cada Cl: T-shaped; ponte O: angular
(f) cada Cl: tetraédrica; ponte O: angular
(g) T-shaped

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