Represente a estrutura de Lewis do clorofórmio (CHCl3) e determine sua geometria molecular e a geometria dos pares eletrônicos ao redor do átomo central. Em seguida, com base na Teoria da Ligação de Valência, explique as ligações químicas no CHCl3 em termos de hibridização dos orbitais atômicos.

Passo 1

Beleza, a questão pede pra gente:
  1. Desenhar a estrutura de Lewis de CHCl₃;
  2. Dizer qual é a geometria molecular e a geometria dos pares eletrônicos em volta do C;
  3. Explicar, pelo modelo de Ligação de Valência, como são as ligações em CHCl₃ em termos de hibridização.
    Isso é conteúdo de química geral: estruturas de Lewis, VSEPR (teoria das repulsões dos pares eletrônicos) e hibridização de orbitais (sp³, sp² etc.). Precisamos saber contar elétrons de valência, distribuir pares eletrônicos, aplicar VSEPR e entender como o carbono mistura seus orbitais para formar ligações.

Passo 2

Primeiro, conta os elétrons de valência:
– C tem 4; H tem 1; cada Cl tem 7, e são 3 Cl → 7×3 = 21.
Total = 4 + 1 + 21 = 26 elétrons de valência.

Passo 3

Agora monta o esqueleto: C é o átomo central, ligado a H e aos 3 Cl:
H–C–Cl
  |
  Cl
Cada ligação simples usa 2 elétrons. São 4 ligações → 4×2 = 8 elétrons usados.

Passo 4

Dos 26 totais, já usei 8 em ligações, sobram 18. Esses 18 servem pra completar os octetos dos 3 cloros (cada Cl precisa de 6 elétrons não ligantes):
3 Cl × 6 = 18.
Assim, os 18 vão todos para os 3 Cl (6 em cada), e o C não fica com pares sobrando.

Passo 5

Estrutura de Lewis final (em LaTeX):
c :!!!!!Cl: | :!Cl!-!C!-!H | :!!!!!Cl:
Cada “:” são pares de elétrons não ligantes nos Cl.

Passo 6

Geometria pelo VSEPR:
– Domínios eletrônicos em C = 4 ligações simples (não tem par isolado).
– Isso é geometria tetraédrica para os pares eletrônicos e também tetraédrica para a molécula (AX₄).

Passo 7

Agora, hibridização (Teoria de Ligação de Valência):
O carbono no estado fundamental tem config. 2s²2p². Para formar 4 ligações equivalentes, ele faz:
– Promove um elétron 2s → 2p vazio → 2s¹2p³
– Mistura 1 orbital 2s + 3 orbitais 2p → 4 orbitais sp³ idênticos, apontados para os cantos de um tetraedro.
Cada orbital sp³ do C faz uma ligação σ:
– 1 sp³ do C com 1s do H → ligação C–H
– 3 sp³ do C com um dos p de cada Cl → ligações C–Cl

Resposta

Estrutura de Lewis: C central com quatro ligações simples (uma a H e três a Cl), cada Cl com três pares livres.
Geometria dos pares eletrônicos em C: tetraédrica.
Geometria molecular (átomos): tetraédrica.
Hibridização do C: sp³, formando quatro ligações σ (uma sp³–1s com H e três sp³–p com Cl).

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