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O ácido fosfórico possui uma ampla gama de utilizações, entre as quais podemos destacar a fabricação de fosfatos e superfosfatos (utilizados como fertilizantes agrícolas), fabricação de produtos para remoção de ferrugem, além de estar presente em refrigerantes do tipo cola, agindo, neste caso, como acidulante (responsável pelo sabor ácido característico). Sobre a unidade elementar do ácido fosfórico são feitas as seguintes afirmações:
I. O número de oxidação do fósforo é igual a +5.
II. As ligações estabelecidas entre os átomos formadores da molécula de ácido fosfórico são do tipo covalente polar.
III. O átomo de fósforo expande sua camada de valência acomodando dez elétrons nesta.
IV. A geometria estabelecida ao redor do átomo de fósforo é do tipo piramidal.
V. Apresenta apenas forças intermoleculares do tipo dipolo permanente.
São CORRETAS:
I, II e III apenas.
I, II e IV apenas.
I, III e IV apenas.
II, III e V apenas.
III, IV e V apenas.
Resolução
Para analisar as afirmações, é essencial lembrar a estrutura do ácido fosfórico, \(\mathrm{H_3PO_4}\). O fósforo (P) está ligado a:
- um oxigênio por ligação dupla (P=O);
- três oxigênios por ligações simples, cada um deles ligado a um hidrogênio (grupos –OH).
Assim, há quatro ligações σ ao redor do P (uma delas acompanhada de uma ligação π) e nenhum par de elétrons isolado no átomo central.
Avaliação das afirmações
I. Número de oxidação do P:
\[x + 4(-2) + 3(+1) = 0 \;\Rightarrow\; x = +5\]
Correta.
II. Ligações P–O e O–H apresentam diferença de eletronegatividade, logo são covalentes polares. Correta.
III. O P compartilha 5 pares de elétrons (4 σ + 1 π), totalizando 10 elétrons em sua camada de valência → expansão do octeto. Correta.
IV. Com quatro regiões de densidade eletrônica (4 ligações σ) e sem pares isolados, a geometria é tetraédrica, não piramidal. Incorreta.
V. A molécula possui grupos –OH, capazes de formar ligações de hidrogênio (além de dipolo permanente e forças de London). Portanto não apresenta apenas dipolo permanente. Incorreta.
Conclusão: corretas apenas I, II e III → alternativa A.
Dicas
Erros Comuns
- Número de oxidação (Nox): soma algébrica deve ser zero em moléculas neutras.
- Teoria do octeto estendido: elementos do 3º período (como P) podem acomodar mais de 8 elétrons.
- Geometria molecular (VSEPR): número de regiões de densidade eletrônica define a forma. Quatro regiões sem pares isolados → tetraédrica.
- Tipos de ligação: diferença de eletronegatividade moderada → ligação covalente polar.
- Forças intermoleculares: moléculas com H ligado a O, N ou F formam ligações de hidrogênio (mais fortes que dipolo-dipolo comum).
