Utilizando-se do modelo VSEPR, determine o arranho e a geometria molecular dos seguintes ions e moléculas:
(j) \mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+}. Quais dessas moléculas são polares?

Passo 1

O íon \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+ tem um átomo central de oxigênio com três ligações simples a hidrogênios e uma carga positiva. Para aplicar o modelo VSEPR, precisamos contar os pares de elétrons ao redor de \mathrm{O}:
– O oxigênio traz 6 elétrons de valência.
– Cada hidrogênio “compartilha” 1 elétron na ligação (totalizando 3 pares de ligação).
– A carga +1 significa que perdemos um elétron no total.
Isso dá 6 + 3 - 1 = 8 elétrons, ou seja, 4 pares de elétrons ao redor de \mathrm{O}.

Passo 2

Com 4 pares eletrônicos (3 de ligação e 1 isolado), o arranjo eletrônico máximo para minimizar repulsões é o de um tetraedro regular. Logo, o arranjo eletrônico é tetraédrico.

Passo 3

Para a geometria molecular, só contamos os pares que formam ligações. São 3 ligações \mathrm{O–H} e 1 par isolado, o que afasta as ligações para uma forma de pirâmide triangular (ou trigonal piramidal).

Passo 4

A presença do par isolado faz com que o centro de cargas positivas fique deslocado em relação ao centro geométrico, criando um dipolo não anulado. Portanto, o íon \mathrm{H}_3\mathrm{O}^+ é polar.

Resposta

Arranjo eletrônico: tetraédrico
Geometria molecular: trigonal piramidal
Polaridade: polar

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