Use os modelos de Lewis e VSEPR para predizer (a) o arranjo dos pares eletrônicos ao redor do átomo central (escrito primeiro na fórmula), (b) a forma molecular e © os ângulos de ligação esperados para cada uma das seguintes espécies: NF3, ICl2, SbCl5, CH2 O, SnCl4, SiF6 2^-, SOCl2, SO3, CCl4, PF5, I3, TeCl4

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra usar o modelo de Lewis e a teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) pra cada espécie: a) descobrir o arranjo dos pares eletrônicos ao redor do átomo central, b) falar a forma molecular e c) estimar o ângulo de ligação. A matéria envolve desenho de estrutura de Lewis, contagem de pares de elétrons (de ligação e não ligantes) e depois aplicar a regra de que pares se repelem pra definir geometria eletrônica e molecular.

Passo 2

Espécie: NF3
  1. Contagem de elétrons de valência: N tem 5, cada F tem 7 → total = 5 + 3times7 = 26 elétrons (13 pares).
  2. Montagem da estrutura: N no centro, 3 ligações N–F usam 3 pares → sobram 10 elétrons (5 pares) pra preencher octeto dos F (cada F precisa de 3 pares não ligantes, total 9 pares nos F) e sobra 1 par que fica como par não ligante em N.
  3. Pares ao redor de N: 3 pares de ligação (EL) + 1 par não ligante (ENL) = 4 domínios eletrônicos.
  4. Geometria eletrônica (4 domínios) = tetraédrica.
  5. Forma molecular = pirâmide trigonal (porque um par ocupa lugar mas não aparece).
  6. Ângulo de ligação ≈ 109,5^circ, mas cai pra cerca de 107^circ devido à repulsão extra do par não ligante.

Passo 3

Espécie: ICl2^- (a “ICl₂” do enunciado costuma ser este ânion)
  1. Elétrons: I tem 7, cada Cl 7 → 7 + 2times7 = 21, mais 1 carga extra = 22 elétrons (11 pares).
  2. Estrutura: I–Cl usa 2 pares, sobrando 9 pares. Cada Cl pega 3 pares (6 elétrons cada) → usa 6 pares, sobrando 3 pares que ficam como ENL em I.
  3. Pares ao redor de I: 2 EL + 3 ENL = 5 domínios.
  4. Geometria eletrônica (5 domínios) = bipirâmide trigonal.
  5. Forma molecular = linear (os 3 pares não ligantes ocupam posições eqüatoriais, e os dois Cl ficam axiais em 180°).
  6. Ângulo de ligação = 180^circ.

Passo 4

Espécie: SbCl5
  1. Elétrons: Sb tem 5, cada Cl 7 → total 5 + 5times7 = 40 elétrons (20 pares).
  2. Ligações: 5 pares Sb–Cl usam 5 pares, todos os elétrons restantes viram pares nos Cl (3 pares cada), Sb não tem par extra.
  3. Pares em Sb: 5 EL + 0 ENL = 5 domínios.
  4. Geometria eletrônica = bipirâmide trigonal.
  5. Forma molecular = bipirâmide trigonal também (sem par pra distorcer).
  6. Ângulos = 90^circ entre axial/equatorial e 120^circ entre eqüatoriais.

Passo 5

Espécie: CH2O (formaldeído)
  1. Elétrons: C 4, H 1×2, O 6 → 4+2+6 =12 elétrons (6 pares).
  2. Montagem: C central, ligações C–H (2 pares) e C=O (2 pares) usam 4 pares, sobrando 2 pares que vão em O.
  3. Pares ao redor de C: 3 EL (2 simples + 1 dupla conta como 1 domínio) e 0 ENL = 3 domínios.
  4. Geometria eletrônica = trigonal planar.
  5. Forma molecular = trigonal planar (espalhado em triângulo).
  6. Ângulo ≈ 120^circ.

Passo 6

Espécie: SnCl4
  1. Elétrons: Sn 4, Cl 7×4 → 4+28 =32 elétrons (16 pares).
  2. Ligações: 4 pares Sn–Cl, resto nos Cl. Sn não tem par livre.
  3. Pares em Sn: 4 EL + 0 ENL = 4 domínios.
  4. Geometria eletrônica = tetraédrica.
  5. Forma molecular = tetraédrica.
  6. Ângulos = 109,5^circ.

Passo 7

Espécie: SiF6^2-
  1. Elétrons: Si 4, F 7×6 = 42, mais 2 extra = 48 elétrons (24 pares).
  2. Ligações: 6 pares Si–F, sobram 18 pares pros F.
  3. Pares em Si: 6 EL + 0 ENL = 6 domínios.
  4. Geometria eletrônica = octaédrica.
  5. Forma molecular = octaédrica.
  6. Ângulo = 90^circ.

Passo 8

Espécie: SOCl2 (tioCloreto de enxofre)
  1. Elétrons: S 6, O 6, Cl 7×2 → 6+6+14 =26 elétrons (13 pares).
  2. Ligações no S: S=O (2 pares), S–Cl (2×1 par) = 4 pares, sobram 9 pares. O leva 2 pares, cada Cl 3 pares (total 8 pares), sobra 1 par em S.
  3. Pares em S: 3 EL (um duplo + dois simples contam como 3 domínios) + 1 ENL = 4 domínios.
  4. Geometria eletrônica = tetraédrica.
  5. Forma molecular = pirâmide trigonal (um par não ligante empurra).
  6. Ângulo ≈ 109,5^circ, ligeiramente menor (~ 107^circ).

Passo 9

Espécie: SO3
  1. Elétrons: S 6, O 6×3 = 24 → 30 elétrons (15 pares).
  2. Estrutura típica tem 3 ligações duplas S=O, usa 3×2=6 pares, sobram 9 pares que se distribuem nos O (cada O leva 2 pares, total 6 pares), sobrando 3 pares → normalmente representamos ressonância mas nenhuma sobra em S no desenho ideal.
  3. Pares ao redor de S: 3 domínios (3 ligações duplas contam como 3).
  4. Geometria eletrônica = trigonal planar.
  5. Forma molecular = trigonal planar.
  6. Ângulo = 120^circ.

Passo 10

Espécie: CCl4
  1. Elétrons: C 4, Cl 7×4 =32 → 36 elétrons (18 pares).
  2. Ligações: 4 pares C–Cl, resto em Cl. C sem par livre.
  3. Pares em C: 4 EL + 0 ENL = 4 domínios.
  4. Geometria eletrônica = tetraédrica.
  5. Forma molecular = tetraédrica.
  6. Ângulos = 109,5^circ.

Passo 11

Espécie: PF5
  1. Elétrons: P 5, F 7×5 =40 → 45 elétrons (22,5 pares?) Na verdade 5+35=40 elétrons (20 pares).
  2. Ligações: 5 pares P–F, nenhum par extra.
  3. Pares em P: 5 EL + 0 ENL = 5 domínios.
  4. Geometria eletrônica = bipirâmide trigonal.
  5. Forma molecular = bipirâmide trigonal.
  6. Ângulos = 90^circ e 120^circ.

Passo 12

Espécie: I3^-
  1. Elétrons: I 7×3=21 + 1 carga extra = 22 elétrons (11 pares).
  2. Ligações: 2 pares usados em I–I, sobram 9 pares. Cada I terminal leva 3 pares (total 6), sobrando 3 pares no I central.
  3. Pares no I central: 2 EL + 3 ENL = 5 domínios.
  4. Geometria eletrônica = bipirâmide trigonal.
  5. Forma molecular = linear (pares eqüatoriais, I ligantes axiais).
  6. Ângulo = 180^circ.

Passo 13

Espécie: TeCl4
  1. Elétrons: Te 6, Cl 7×4=28 → 34 elétrons (17 pares).
  2. Ligações: 4 pares Te–Cl, sobram 13 pares. Cada Cl recebe 3 pares (12), sobra 1 par em Te.
  3. Pares em Te: 4 EL + 1 ENL = 5 domínios.
  4. Geometria eletrônica = bipirâmide trigonal.
  5. Forma molecular = verga de vaso (ou “seesaw”): dois ligantes eqüatoriais, dois axiais e um par eqüatorial ocupando um sítio que distorce.
  6. Ângulos ≈ 90^circ, 120^circ e ligeiramente menores por causa do par não ligante.

Resposta

NF₃: eletrônica tetraédrica, molecular pirâmide trigonal, ∼107°
ICl₂⁻: eletrônica bipirâmide, molecular linear, 180°
SbCl₅: eletrônica bipirâmide, molecular bipirâmide, 90°/120°
CH₂O: eletrônica trigonal planar, molecular trigonal planar, 120°
SnCl₄: eletrônica tetraédrica, molecular tetraédrica, 109,5°
SiF₆²⁻: eletrônica octaédrica, molecular octaédrica, 90°
SOCl₂: eletrônica tetraédrica, molecular pirâmide trigonal, ∼107°
SO₃: eletrônica trigonal planar, molecular trigonal planar, 120°
CCl₄: eletrônica tetraédrica, molecular tetraédrica, 109,5°
PF₅: eletrônica bipirâmide, molecular bipirâmide, 90°/120°
I₃⁻: eletrônica bipirâmide, molecular linear, 180°
TeCl₄: eletrônica bipirâmide, molecular “seesaw”, ∼90°/120° (dist.).

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