Use a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR) a fim de propor a geometria molecular para o
. Marque a alternativa correta:
Escolha uma opção:
◯
NE
PI
Fórmula de VSEPR
Geometria molecular
5
3
Linear
◯
NE
PI
Fórmula de VSEPR
Geometria molecular
6
1
Piramidal Quadrada
◯
NE
PI
Fórmula de VSEPR
5
2
◯
NE
PI
Fórmula de VSEPR
Geometria molecular
5
0
Trigonal bipiramidal
◯
| NE | PI | Fórmula de VSEPR | Geometria molecular |
| 5 | 3 |
|
Linear |
| NE | PI | Fórmula de VSEPR | Geometria molecular |
| 6 | 1 |
|
Piramidal Quadrada |
| NE | PI | Fórmula de VSEPR |
| 5 | 2 |
|
| NE | PI | Fórmula de VSEPR | Geometria molecular |
| 5 | 0 |
|
Trigonal bipiramidal |
Passo 1
O que o problema pede: usar a teoria VSEPR para propor a geometria molecular de
e escolher a alternativa correta entre as dadas.
Informações fornecidas no enunciado:
- A molécula é
. - As alternativas apresentam combinações de NE (número de elétrons de valência do átomo central?), PI (pares isolados no átomo central) e fórmulas VSEPR do tipo
com a geometria molecular correspondente.
Passo 2
Escolher o átomo central e contar elétrons de valência:
- Flúor é mais eletronegativo que cloro, portanto o átomo central é o cloro.
- Contagem dos elétrons de valência do cloro: o cloro tem
elétrons de valência, então (vou usar para o número de elétrons de valência do átomo central).
Explicação didática do método (super útil na prova): para moléculas sem cargas formais estranhas e com ligações simples, uma forma prática é:
- o número de ligações simples que o átomo central forma é igual ao número de átomos ligados (aí cada ligação “usa” 1 elétron do central para formar a ligação),
- os pares isolados no central são os elétrons restantes após formar todas essas ligações.
Aqui, o cloro está ligado a
átomos de flúor, ou seja há
ligações simples envolvendo o cloro.
Passo 3
Calcular pares isolados no átomo central:
- elétrons de valência do central:
(já dito); - número de ligações (átomos ligados):
.
Pares isolados no central (em elétrons) =elétrons.
Como cada par isolado tem 2 elétrons, o número de pares isolados (PI) é
Portanto há
par isolado no cloro.
Passo 4
Determinar o número de domínios eletrônicos (número de regiões de densidade eletrônica) ao redor do átomo central:
- domínios = ligações (cada ligação simples conta como 1)
pares isolados .
Esse número às vezes é chamado de número estérico (steric number) e indica a geometria eletrônica.
Tabela-resumo (valores que usamos):
- ligações =
(átomos de F ligados) - pares isolados =
- domínios eletrônicos =
Passo 5
Usar VSEPR para identificar geometria eletrônica e molecular:
- Regra VSEPR: as regiões de densidade eletrônica se organizam para minimizar repulsões. Para número de domínios igual a
, a geometria eletrônica é octaédrica. - Quando a geometria eletrônica é octaédrica mas há
par isolado (caso ), o par isolado ocupa uma das posições do octaedro e os cinco átomos ligados ocupam as demais, resultando na geometria molecular chamada “piramidal quadrada” (square pyramidal): quatro átomos formam uma base quadrada e o quinto fica no vértice acima (apex).
Observação didática extra (para a prova): alternativas com fórmula VSEPR
e PI
correspondem sempre à geometria piramidal quadrada (partindo da geometria eletrônica octaédrica). Moléculas análogas:
também é piramidal quadrada.
Passo 6
Conferindo com as alternativas: a alternativa que mostra
,
, fórmula de VSEPR
e geometria “Piramidal Quadrada” é a que corresponde ao que acabamos de deduzir para
.
Resposta
NE
, PI
,
, Piramidal Quadrada