Exercícios Resolvidos de Modelo VSEPR/RPECV

Unicamp – IQ – Química Geral e Inorgânica – P3 2015.1. Prof. Nelson. Questão 02.

As moléculas Equation , Equation e Equation possuem fórmulas moleculares do tipo Equation . Determine a forma espacial para cada uma delas.

Passo 1

A diferença entre esses caras vai ser o número de elétrons no átomo central. Isso que vai definir a hibridação do átomo central e, assim, o arranjo espacial da molécula.

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Passo 2

Vamos ver a estrutura de Lewis dessa galera.

1°. Identificar o átomo central: Si, S e Xe, respectivamente. São os átomos em menor quantidade e, além disso, são menos eletronegativos que o flúor, então estão mais OK em dividir os elétrons (fazer ligações).

2°. Ligar todo mundo no átomo central:

3°. O terceiro passo a gente só usa quando sobrar átomo sem ligar em ninguém.

4°. Contar o número de elétrons de valência dos átomos de cada molécula.

Equation

Equation

Equation

Equation

Para o Equation , a gente tem 1 silício e 4 flúors. O número de elétrons de valência total será:

Equation

Para o Equation , a gente tem 1 enxofre e 4 flúors. O número de elétrons de valência total será:

Equation

Para o Xe Equation , a gente tem 1 silício e 4 flúors. O número de elétrons de valência total será:

Equation

5°. Completar o octeto da galera:

E contando aí nas estruturas, as três estão com 32 elétrons. Pelas contas que fizemos no passo 4, precisamos colocar mais dois elétrons na estrutura do Equation e mais quatro no Equation . Fica assim:

Número de elétrons, ok! Vamos pro próximo passo.

6°. Estudo das cargas formais.

Equation

Equation

Equation

Equation

É.. parece bom!

Estruturas de Lewis prontas. Vamos começar a pensar em hibridação.

Passo 3

O silício tá comportando 4 pares de elétrons, todos envolvidos em ligações. Pra isso ele precisa de 4 orbitais. Por isso, ele vai hibridizar o orbital Equation e os três orbitais Equation , formando quatro orbitais do tipo Equation .

Essa hibridação gera o arranjo espacial tetraédrico. Como as quatro posições do tetraedro serão ocupadas por ligantes, a geometria da molécula também será tetraédrica.

Passo 4

No enxofre, a gente tem cinco pares de elétrons: quatro ligantes e um não ligante. Pra abrigar toda essa galera, o enxofre precisa de 5 orbitais. É por isso que ele vai hibridizar o orbital Equation , três orbitais Equation e ainda um o orbital Equation .

Com isso, o enxofre forma 5 orbitais do tipo Equation .

Essa hibridação leva ao arranjo espacial bipiramidal trigonal.

Como uma das posições é ocupada por par de elétrons, a geometria da molécula será tetraedro distorcido.

A gente não pode esquecer que aquele par de elétrons ali repele mais as outras ligações, empurrando elas de modo a diminuir os ângulos entre elas.

Passo 5

Nosso querido xenônio ficou com 6 pares de elétrons: quatro ligantes e dois não ligantes. Pra isso ele precisa de 6 orbitais: o orbital Equation , três orbitais Equation e ainda dois orbitais do tipo Equation .

Assim o xenônio forma 6 orbitais híbridos do tipo Equation . O que o leva a um arranjo espacial octaédrico.

No arranjo octaédrico as posições são todas equivalentes. Então você pode colocar os pares de elétrons onde preferir, desde que estejam a 180° entre si, ok?

Como só 4 posições do octaedro estão ocupadas, a geometria da molécula será quadrado planar.

Resposta

Equation : arranjo espacial tetraédrico, geometria tetraédrica;

Equation : arranjo espacial bipiramidal trigonal, geometria tetraedro distorcido;

Equation : arranjo espacial octaédrico, geometria quadrado planar.

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