1. Seleciones de cada conjunto a molécula ou íon que possua o menor ângulo de ligação e explique sua escolha:
    a. \mathrm{NH}_{3}, \mathrm{PH}_{3}, \mathrm{AsH}_{3}
    b. \mathrm{NO}_{2}^{-}ou \mathrm{O}_{3}

Passo 1

O enunciado pede que, em cada conjunto, escolhamos a molécula ou íon com o menor ângulo de ligação. O conteúdo principal é a teoria VSEPR (Repulsão de Pares Eletrônicos da Camada de Valência), que nos permite prever a geometria molecular e como pares de elétrons ligantes (BP) e não ligantes (LP) se organizam para minimizar repulsões.

Passo 2

Considere os hidretos \mathrm{NH}_3, \mathrm{PH}_3 e \mathrm{AsH}_3. Cada um tem três pares ligantes e um par isolado no átomo central, formando uma pirâmide trigonal. A tendência é que o ângulo de ligação diminua conforme o átomo central fica maior (de N para P para As), porque:
  1. A hibridização \mathrm{sp}^3 é menos importante em átomos maiores, reduzindo o caráter \mathrm{sp} dos orbitais ligados.
  2. O par isolado ocupa um orbital com maior caráter puramente p, provocando menor repulsão BP–BP e ângulo mais comprimido.
    Dessa forma, o menor ângulo de ligação ocorre em \mathrm{AsH}_3.

Passo 3

Agora compare \mathrm{NO}_2^- e \mathrm{O}_3. Ambas têm geometria angular (2 BP +1 LP no átomo central). O valor do ângulo depende da repulsão LP–BP:
  • Em \mathrm{NO}_2^-, o par isolado está no nitrogênio (menos eletronegativo), concentrando mais densidade eletrônica e aumentando a repulsão LP–BP, o que comprime o ângulo O–N–O.
  • Em \mathrm{O}_3, o par isolado está num oxigênio igualmente eletronegativo, distribuindo melhor a densidade e resultando num ângulo O–O–O um pouco maior.
    Portanto, o íon com o menor ângulo de ligação é \mathrm{NO}_2^-

Resposta

(a) \mathrm{AsH}_3
(b) \mathrm{NO}_2^-

Exercícios relacionados