ENEM 2019

Por terem camada de valência completa, alta energia de ionização e afinidade eletrônica praticamente nula, considerou-se por muito tempo que os gases nobres não formariam compostos químicos. Porém, em 1962, foi realizada com sucesso a reação entre o xenônio (camada de valência 5s²5p⁶) e o hexafluoreto de platina e, desde então, mais compostos novos de gases nobres vêm sendo sintetizados. Tais compostos demonstram que não se pode aceitar acriticamente a regra do octeto, na qual se considera que, numa ligação química, os átomos tendem a adquirir estabilidade assumindo a configuração eletrônica de gás nobre. Dentre os compostos conhecidos, um dos mais estáveis é o difluoreto de xenônio, no qual dois átomos do halogênio flúor (camada de valência 2s²2p⁵) se ligam covalentemente ao átomo de gás nobre para ficarem com oito elétrons de valência.

Ao se escrever a fórmula de Lewis do composto de xenônio citado, quantos elétrons na camada de valência haverá no átomo do gás nobre?

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Resposta

Tempo médio

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Resolução

Para determinar o número de elétrons na camada de valência do átomo de xenônio (Xe) no composto difluoreto de xenônio (XeF₂), precisamos desenhar a estrutura de Lewis para esta molécula.

Identificar o átomo central: O xenônio (Xe) é menos eletronegativo que o flúor (F), portanto, Xe será o átomo central.
Contar os elétrons de valência totais:
- O texto informa que a camada de valência do Xe é 5s²5p⁶, logo, o Xe tem 8 elétrons de valência.
- O texto informa que a camada de valência do F é 2s²2p⁵, logo, cada F tem 7 elétrons de valência.
- Como a molécula é XeF₂, temos um átomo de Xe e dois átomos de F.
- Total de elétrons de valência = (elétrons de valência do Xe) + 2 × (elétrons de valência do F) = 8 + 2 × 7 = 8 + 14 = 22 elétrons de valência.
Desenhar a estrutura básica: Conecte os átomos de F ao átomo central Xe usando ligações simples. Isso forma a estrutura F – Xe – F.
- Cada ligação simples usa 2 elétrons. Total de elétrons usados nas ligações = 2 ligações × 2 elétrons/ligação = 4 elétrons.
Completar os octetos dos átomos terminais (F):
- Cada átomo de F já compartilha 2 elétrons na ligação com o Xe. Para completar seu octeto (8 elétrons), cada F precisa de mais 6 elétrons.
- Adicione 3 pares de elétrons não ligantes (pares isolados) a cada átomo de F.
- Total de elétrons usados nos pares isolados dos F = 2 átomos de F × 6 elétrons/átomo = 12 elétrons.
Alocar os elétrons restantes no átomo central (Xe):
- Total de elétrons usados até agora = 4 (ligações) + 12 (pares isolados nos F) = 16 elétrons.
- Elétrons restantes = Total de elétrons de valência - Elétrons usados = 22 - 16 = 6 elétrons.
- Coloque esses 6 elétrons restantes (ou seja, 3 pares de elétrons não ligantes) no átomo central Xe.
Verificar a estrutura final:
- Cada átomo de F tem 1 ligação (2 elétrons) e 3 pares isolados (6 elétrons), totalizando 8 elétrons (octeto completo).
- O átomo de Xe tem 2 ligações simples (2 × 2 = 4 elétrons) e 3 pares isolados (3 × 2 = 6 elétrons).
- Total de elétrons ao redor do Xe = 4 (elétrons de ligação) + 6 (elétrons não ligantes) = 10 elétrons.

A estrutura de Lewis para XeF₂ é:

F̈ – Ẍë – F̈
| |
: :

(Note que os pontos representam os elétrons de valência. Cada F tem 3 pares isolados e compartilha 1 par com Xe. Xe tem 3 pares isolados e compartilha 1 par com cada F).

Portanto, ao se escrever a fórmula de Lewis do XeF₂, o átomo do gás nobre (Xe) terá 10 elétrons em sua camada de valência.

Dicas

Erros Comuns

Revisão

Revisão de Conceitos

Elétrons de Valência: São os elétrons na camada eletrônica mais externa de um átomo, responsáveis pelas ligações químicas. O número de elétrons de valência geralmente corresponde ao número do grupo do elemento na tabela periódica (para elementos representativos).
Estrutura de Lewis: É uma representação gráfica que mostra os elétrons de valência de um átomo e como eles são compartilhados em ligações covalentes ou formam pares isolados em uma molécula ou íon.
Regra do Octeto: Princípio segundo o qual os átomos tendem a ganhar, perder ou compartilhar elétrons para atingir uma configuração eletrônica com 8 elétrons na camada de valência, semelhante à de um gás nobre, o que lhes confere estabilidade.
Exceções à Regra do Octeto:
- Octeto Incompleto: Alguns elementos (como Be, B) são estáveis com menos de 8 elétrons de valência.
- Número Ímpar de Elétrons: Moléculas com um número total ímpar de elétrons de valência (radicais livres) não podem satisfazer o octeto para todos os átomos.
- Octeto Expandido: Átomos do terceiro período em diante (como P, S, Cl, Xe) podem acomodar mais de 8 elétrons em sua camada de valência, utilizando orbitais d vazios. O XeF₂, mencionado na questão, é um exemplo disso.
Passos para Desenhar Estruturas de Lewis: (1) Contar elétrons de valência totais. (2) Escolher átomo central (geralmente o menos eletronegativo). (3) Conectar átomos com ligações simples. (4) Distribuir elétrons restantes para completar octetos dos átomos terminais. (5) Colocar elétrons remanescentes no átomo central. (6) Se necessário, formar ligações múltiplas para satisfazer octetos (não aplicável aqui).

20%

Taxa de acerto

0.5

Média de pontos TRI

Habilidade

Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.

Porcentagem de alternativa escolhida por nota TRI

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