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EsPCEx 2010
O íon nitrato (NO3 -), a molécula de amônia (NH3), a molécula de dióxido de enxofre (SO2) e a molécula de ácido bromídrico(HBr) apresentam, respectivamente, a seguinte geometria:
a
piramidal; trigonal plana; linear; angular.
b
trigonal plana; piramidal; angular; linear.
c
piramidal; trigonal plana; angular; linear.
d
trigonal plana; piramidal; trigonal plana; linear.
e
piramidal; linear; trigonal plana; tetraédrica.
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Resposta
B
Resolução
Primeiro, determinamos a estrutura de Lewis de cada espécie e, a partir dela, aplicamos a Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (VSEPR) para descobrir a geometria molecular.
1. Íon nitrato, \(\mathrm{NO_3^-}\)
• Estrutura de Lewis com N ao centro ligado a três O, distribuição de 24 elétrons de valência.
• O N não possui par eletrônico livre (0 pares não ligantes) e apresenta três regiões de densidade eletrônica ⟹ arranjo trigonal plano.
2. Molécula de amônia, \(\mathrm{NH_3}\)
• N central, três ligações N–H e um par de elétrons livre (4 regiões eletrônicas).
• Arranjo tetraédrico; com 1 par livre a geometria molecular torna-se piramidal trigonal.
3. Molécula de dióxido de enxofre, \(\mathrm{SO_2}\)
• S central, duas ligações S–O (considerando a ressonância) e 1 par livre (3 regiões).
• Arranjo eletrônico trigonal plano; presença do par livre gera geometria angular (dobrada).
4. Ácido bromídrico, \(\mathrm{HBr}\)
• Apenas dois átomos; molécula diatômica terá sempre geometria linear.
Portanto, na ordem solicitada: trigonal plana; piramidal (trigonal); angular; linear, o que corresponde à alternativa B.
1. Íon nitrato, \(\mathrm{NO_3^-}\)
• Estrutura de Lewis com N ao centro ligado a três O, distribuição de 24 elétrons de valência.
• O N não possui par eletrônico livre (0 pares não ligantes) e apresenta três regiões de densidade eletrônica ⟹ arranjo trigonal plano.
2. Molécula de amônia, \(\mathrm{NH_3}\)
• N central, três ligações N–H e um par de elétrons livre (4 regiões eletrônicas).
• Arranjo tetraédrico; com 1 par livre a geometria molecular torna-se piramidal trigonal.
3. Molécula de dióxido de enxofre, \(\mathrm{SO_2}\)
• S central, duas ligações S–O (considerando a ressonância) e 1 par livre (3 regiões).
• Arranjo eletrônico trigonal plano; presença do par livre gera geometria angular (dobrada).
4. Ácido bromídrico, \(\mathrm{HBr}\)
• Apenas dois átomos; molécula diatômica terá sempre geometria linear.
Portanto, na ordem solicitada: trigonal plana; piramidal (trigonal); angular; linear, o que corresponde à alternativa B.
Dicas
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Desenhe a estrutura de Lewis de cada espécie antes de tudo.
Conte pares ligantes e pares livres ao redor do átomo central.
Use a tabela VSEPR: 3 regiões (0 pares livres) = trigonal plana; 4 regiões (1 par livre) = piramidal; 3 regiões (1 par livre) = angular; diatom = linear.
Erros Comuns
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Assumir que toda molécula com três átomos e ligações duplas é linear, esquecendo o par livre (caso de SO₂).
Confundir arranjo eletrônico (tetraédrico para NH₃) com geometria molecular (piramidal trigonal).
Esquecer que moléculas diatômicas são sempre lineares.
Revisão
- Estrutura de Lewis: representação dos elétrons de valência que permite contar pares ligantes e não-ligantes.
- Teoria VSEPR: pares de elétrons (ligantes ou livres) repulsam-se e ocupam posições que minimizem a repulsão, definindo a geometria.
- Regiões de densidade eletrônica: cada ligação simples, dupla ou tripla conta como 1 região; cada par livre também conta como 1.
- Geometrias principais: 2 regiões → linear; 3 → trigonal plana (0 pares livres) ou angular (1 par livre); 4 → tetraédrica (0), piramidal trigonal (1), angular (2).
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