O tetrafluoreto de enxofre reage com
para formar monóxido de tetrafluoreto de enxofre
, na qual as cargas formais de todos os átomos seja zero. Proponha as geometrias moleculares possíveis para o OSF4, baseado na RPECV. Qual é a geometria mais provável? Explique. A molécula será polar ou apolar?
Passo 1
O enunciado pede para usarmos a teoria da RPECV a fim de propor as geometrias moleculares possíveis para o OS
, dado que todas as cargas formais sejam zero, e então escolher a mais provável e discutir se a molécula é polar ou apolar. Vamos precisar contar os pares eletrônicos em torno do enxofre e usar a RPECV para determinar as disposições geométricas.
Passo 2
Determinar a estrutura de elétrons e contagem de domínios em torno de S.
– Enxofre tem elétrons de valência.
– Ligações: quatro S–F simples ( pares) e uma ligação dupla
(
pares).
– Total de pares de ligação (domínios) em torno de S: (pares S–F)
(domínio
)
domínios.
– Não há pares isolados em S, pois usou todos os elétrons para as ligações.
– Enxofre tem
– Ligações: quatro S–F simples (
– Total de pares de ligação (domínios) em torno de S:
– Não há pares isolados em S, pois usou todos os
Passo 3
Aplicar RPECV para
domínios ligantes sem pares isolados.
– A disposição eletrônica que minimiza repulsões é uma bipirâmide trigonal.
– Como não há pares isolados, a geometria eletrônica coincide com a molecular: TRIGONAL BIPIRAMIDAL.
– A disposição eletrônica que minimiza repulsões é uma bipirâmide trigonal.
– Como não há pares isolados, a geometria eletrônica coincide com a molecular: TRIGONAL BIPIRAMIDAL.
Passo 4
Listar posições possíveis para o grupo O versus os fluoros.
Em uma bipirâmide trigonal há:
posições axiais (ângulos de
com o plano equatorial)
posições equatoriais (ângulos de
entre si)
Possíveis arranjos:
. O na posição axial e
F ocupando as demais (
axial
equatoriais).
. O numa das posições equatoriais e
F ocupando as demais (
axiais
equatoriais).
Em uma bipirâmide trigonal há:
Possíveis arranjos:
Passo 5
Escolher o arranjo mais provável usando repulsões relativas.
– A dupla ligação agrupa mais densidade eletrônica que cada S–F simples, gerando maior repulsão.
– Para minimizar repulsão, o domínio deve ficar em posição equatorial, onde os ângulos são de
em vez de
.
Logo, a molécula terá O na posição equatorial, dois F nas outras duas posições equatoriais e dois F nos lugares axiais.
– A dupla ligação
– Para minimizar repulsão, o domínio
Logo, a molécula terá O na posição equatorial, dois F nas outras duas posições equatoriais e dois F nos lugares axiais.
Passo 6
Reforçar a geometria molecular resultante.
– Com O equatorial e quatro F (dois equatoriais, dois axiais), a forma molecular é uma bipirâmide trigonal assimétrica ( v).
– Com O equatorial e quatro F (dois equatoriais, dois axiais), a forma molecular é uma bipirâmide trigonal assimétrica (
Passo 7
Analisar polaridade da molécula.
– Os dois F axiais cancelam-se mutuamente.
– No plano equatorial, temos O e dois F espaçados a ; a soma vetorial dos dipolos S–O e S–F equatoriais não é zero.
– Portanto, existe um momento de dipolo resultante, e a molécula é POLAR.
– Os dois F axiais cancelam-se mutuamente.
– No plano equatorial, temos O e dois F espaçados a
– Portanto, existe um momento de dipolo resultante, e a molécula é POLAR.
Resposta
A geometria molecular do OS
é uma bipirâmide trigonal com o átomo de oxigênio ocupando uma posição equatorial. Esse arranjo minimiza as repulsões (dupla ligação
mais intensa) e resulta em molécula polar.