A variação de energia livre de formação dos óxidos de xenônio é positiva, porém, é possível a sua obtenção pela hidrólise de fluoretos de xenônio.
Para cada composto de xenônio citado no enunciado do item a), identifique os orbitais híbridos do Xe empregados na formação das ligações e a geometria de cada composto.
Para cada composto de xenônio citado no enunciado do item a), identifique os orbitais híbridos do Xe empregados na formação das ligações e a geometria de cada composto.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você está me pedindo para identificar os orbitais híbridos do xenônio (Xe) usados para formar as ligações nos óxidos de xenônio e também determinar a geometria de cada um desses compostos. Para isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre hibridação de orbitais e geometria molecular. Vamos resolver isso passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é hibridação de orbitais. A hibridação é um conceito que mistura os orbitais atômicos (como s, p, d) para formar novos orbitais híbridos que se organizam de maneira a explicar a geometria das moléculas. No caso do xenônio, que é um gás nobre, ele pode expandir seu octeto porque possui orbitais d disponíveis.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre os principais óxidos de xenônio que geralmente estudamos:
- Óxido de xenônio (II): XeO₂
- Óxido de xenônio (IV): XeO₄
- Óxido de xenônio (VI): XeO₆
Cada um desses compostos tem uma geometria diferente devido à quantidade de pares de elétrons ao redor do xenônio e ao tipo de ligações que ele forma com os oxigênios.
Passo 4
Vamos começar com o Óxido de Xenônio (II), XeO₂:
- Hibridação: O xenônio está no grupo 18 e tem 8 elétrons de valência. Em XeO₂, ele forma duas ligações com oxigênios e tem dois pares de elétrons não ligantes. Isso nos leva a uma hibridação sp³ (1 s + 3 p).
- Geometria: Com dois pares ligantes e dois não ligantes, a geometria eletrônica é tetraédrica, mas a geometria molecular é angular ou dobro polar devido aos pares não ligantes.
Passo 5
Agora, o Óxido de Xenônio (IV), XeO₄:
- Hibridação: Aqui, o xenônio forma quatro ligações com oxigênios e não há pares de elétrons não ligantes. Isso resulta em uma hibridação sp³ (1 s + 3 p).
- Geometria: Com quatro ligações e sem pares não ligantes, a geometria é tetraédrica.
Passo 6
Por fim, o Óxido de Xenônio (VI), XeO₆:
- Hibridação: Nesse caso, o xenônio forma seis ligações com oxigênios e também pode ter pares não ligantes dependendo da estrutura exata. Considerando seis ligações sem pares não ligantes extras, a hibridação seria sp³d² (1 s + 3 p + 2 d).
- Geometria: Com seis ligações, a geometria é octaédrica.
Resposta
Resumindo:
- XeO₂: Hibridação sp³ e geometria angular.
- XeO₄: Hibridação sp³ e geometria tetraédrica.
- XeO₆: Hibridação sp³d² e geometria octaédrica.