A série de moléculas que apresenta geometria molecular do tipo angular é:
a) \mathrm{HF}, \mathrm{HCl}, \mathrm{HBr}, \mathrm{HI}
b) \mathrm{NH}_{3}, \mathrm{PH}_{3}, \mathrm{AsH}_{3}
c) \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}, \mathrm{H}_{2} \mathrm{Se}, \mathrm{H}_{2} \mathrm{Te}
d) \mathrm{F}_{2}, \mathrm{Cl}_{2}, \mathrm{Br}_{2}, \mathrm{I}_{2}

Passo 1

O enunciado pede: escolher qual das quatro alternativas é a série de moléculas que apresenta geometria molecular do tipo angular (dobradura / bent).
As alternativas fornecidas são:
  • a) \mathrm{HF},\\ \mathrm{HCl},\\ \mathrm{HBr},\\ \mathrm{HI}
  • b) \mathrm{NH_3},\\ \mathrm{PH_3},\\ \mathrm{AsH_3}
  • c) \mathrm{H_2O},\\ \mathrm{H_2S},\\ \mathrm{H_2Se},\\ \mathrm{H_2Te}
  • d) \mathrm{F_2},\\ \mathrm{Cl_2},\\ \mathrm{Br_2},\\ \mathrm{I_2}
O que se pede: identificar qual dessas quatro séries é formada por moléculas com geometria molecular angular (bent).

Passo 2

O que significa “geometria angular (bent)”? Vou explicar na moral, passo a passo, sem assumir que você já sabe nada:
  • A teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) diz que os pares de elétrons no nível de valência do átomo central se repelem e se organizam para minimizar repulsão. Esses pares podem ser:
    • pares de ligação (entre o átomo central e átomos ligantes),
    • pares não ligantes ou pares isolados (lone pairs) sobre o átomo central.
  • Contamos o número total de “domínios eletrônicos” ao redor do átomo central:
    • cada ligação simples, dupla ou tripla conta como 1 domínio de ligação;
    • cada par isolado conta como 1 domínio.
  • A geometria eletrônica (considerando todos os domínios) determina a geometria molecular (considerando só os átomos). Exemplos úteis:
    • Se o átomo central tem 2 domínios → geometria linear.
    • Se tem 3 domínios → geometria eletrônica trigonal plana; com 3 ligações e 0 pares isolados → molecular trigonal plana; com 2 ligações + 1 par isolado → molecular angular (bent) com ângulo ~ 120^\circ.
    • Se tem 4 domínios → geometria eletrônica tetraédrica; com 2 ligações + 2 pares isolados → molecular angular (bent) com ângulo ~ 109{,}5^\circ (ex.: água); com 3 ligações + 1 par isolado → trigonal piramidal (ex.: amônia).
Resumo rápido: condições comuns para molécula ser angular (bent):
  • Átomo central ligado a dois átomos e possuindo um ou mais pares isolados. Exemplos típicos: configuração de domínios 3 com 2 ligações + 1 par isolado (bent ≈ 120^\circ) ou domínios 4 com 2 ligações + 2 pares isolados (bent ≈ 109{,}5^\circ).

Passo 3

Vamos analisar cada alternativa usando esse raciocínio, molecula por molécula quando necessário.
Alternativa (a): \mathrm{HF},\\ \mathrm{HCl},\\ \mathrm{HBr},\\ \mathrm{HI}.
  • Essas são moléculas diatômicas formadas por dois átomos apenas. Uma molécula diatômica tem sempre geometria linear (não existe “ângulo” entre átomos porque só há uma ligação).
  • Conclusão: alternativa (a) NÃO é angular.
Alternativa (d): \mathrm{F_2},\\ \mathrm{Cl_2},\\ \mathrm{Br_2},\\ \mathrm{I_2}.
  • Também são diatômicas homonucleares. Mesmo raciocínio: geometria linear (uma única ligação).
  • Conclusão: alternativa (d) NÃO é angular.

Passo 4

Alternativa (b): \mathrm{NH_3},\\ \mathrm{PH_3},\\ \mathrm{AsH_3}.
Vou fazer um exemplo detalhado com \mathrm{NH_3} para mostrar o método:
  • Nitrogênio tem \,5\, elétrons de valência.
  • Em \mathrm{NH_3} o N faz três ligações simples com H, usando 3 elétrons para as ligações.
  • Restam 5-3=2 elétrons, ou seja, um par isolado (lone pair).
  • Domínios eletrônicos ao redor do N: 3 ligações + 1 par isolado = 4 domínios → geometria eletrônica tetraédrica.
  • Com configuração 3 ligações + 1 par isolado a geometria molecular é trigonal piramidal (piramidal), não bent/ângular.
Os análogos \mathrm{PH_3} e \mathrm{AsH_3} têm o mesmo padrão (3 ligações + 1 par isolado) → trigonal piramidal. Portanto (b) NÃO é a série angular.

Passo 5

Alternativa (c): \mathrm{H_2O},\\ \mathrm{H_2S},\\ \mathrm{H_2Se},\\ \mathrm{H_2Te}.
Vamos detalhar com \mathrm{H_2O} (caso mais didático):
  • Oxigênio tem \,6\, elétrons de valência.
  • Em \mathrm{H_2O} o O faz duas ligações simples com H, usando 2 elétrons.
  • Restam 6-2=4 elétrons → isso forma 2 pares isolados.
  • Domínios ao redor do O: 2 ligações + 2 pares isolados = 4 domínios → geometria eletrônica tetraédrica.
  • Com 2 ligações e 2 pares isolados a geometria molecular é angular (bent). No caso da água o ângulo H–O–H é aproximadamente \,104{,}5^\circ.
Agora \mathrm{H_2S},\\ \mathrm{H_2Se},\\ \mathrm{H_2Te}:
  • S, Se, Te também são elementos do grupo 16 (como o O) e, quando ligados a dois H, têm o mesmo tipo de arranjo eletrônico: 2 ligações + 2 pares isolados → domínios =4 → geometria molecular bent/ângular.
  • Observação física: à medida que se vai para átomos maiores (S → Se → Te), os ângulos tendem a diminuir um pouco e as influências de pares isolados mudam, mas a forma continua sendo angular (não vira linear nem piramidal). Portanto cada um desses hidretos é uma molécula angular.
Conclusão: todos os membros da alternativa (c) possuem geometria molecular angular.

Passo 6

Comparando as quatro alternativas:
  • (a) diatômicas → não angular
  • (b) trigonal piramidal → não angular
  • (c) hidretos do grupo 16 com 2 ligações e 2 pares isolados → angular
  • (d) diatômicas homonucleares → não angular
Logo a alternativa correta é a (c).

Resposta

c)

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