Campos quânticos e sólidos, hélio, líquido, sólido (71)

Prévia do material em texto

416 Química
Tabela 10.1 Arranjo espacial dos pares de elétrons em torno de um átomo central 
(A) em uma molécula e geometria de moléculas e íons simples em que o átomo 
central não possui pares isolados
N° de pares Arranjo espacial dos pares
de elétrons deelétrons=^ Geometria molecular’̂ Exemplos
2
3
4
5
6
180°
Linear
Tiigonal planar
Tetraédrica
Bipiramidal trigonal
B—A—B BeCl2, HgCl2
Linear
B
Bipiramidal trigonal
PCI5
SF6
* As linhas tracejadas são utilizadas apenas para indicar as formas gerais; não representam ligações 
químicas.
Ias têm a fórmula geral AB;̂ , em que x é um inteiro 2, 3,... (Se x = 1, estamos na 
presença da molécula diatômica AB, a qual, por definição, é linear.) Na grande 
maioria dos casos, x está compreendido entre 2 e 6 .
A Tabela 10.1 mostra cinco arranjos possíveis dos pares eletrônicos em 
tomo do átomo central A. Como consequência da repulsão mútua, os pares de 
elétrons afastam-se o máximo possível uns dos outros. Note que a tabela mostra 
a disposição dos pares de elétrons, mas não a posição dos átomos que rodeiam o
Capítulo 10 ♦ Ligação química II: Geometria molecular e hibridização de orbitais atômicos 417
átomo central. Nas moléculas em que o átomo central não possui pares isolados, 
os seus pares ligantes são dispostos segundo um destes cinco arranjos. Utilizan­
do a Tabela 10.1 como referência, vamos analisar a geometria das moléculas 
com as fórmulas AB2, AB3, AB4, AB5 e ABg.
Os pares de elétrons repelem-se e, por isso, devem situar-se nos extremos opos­
tos de uma linha reta de modo a ficarem o mais afastados possível. Assim, prevê- 
-se que o ângulo ClBeCl seja de 180° e que a molécula seja linear (ver Tabela 
10.1). O modelo de “varetas e bolas” da molécula BeCl2 é:
AB3: trifluoreto de boro (BF3)
o trifluoreto de boro contém três ligações covalentes ou pares ligantes. No ar­
ranjo mais estável, as três ligações BF apontam para os vértices de um triângulo 
equilátero com o átomo B no centro do triângulo:
De acordo com a Tabela 10.1, a geometria de BF3 é triangular plana porque os 
três átomos terminais estão colocados nos vértices de um triângulo equilátero, 
o qual é plano:
Assim, os três ângulos FBF são de 120° e os quatro átomos encontram-se no 
mesmo plano.
AB4: metano (CH4)
A estrutura de Lewis do metano é:
H
AB2: cloreto de berílio (BeCl2)
A estrutura de Lewis do cloreto de berílio no estado gasoso é:
Cl—Be—Cl:
As esferas mais escuras e as mais claras 
representam átomos em geral.
Planar
H—C—H
H
Como existem quatro pares ligantes, o CH 4 tem uma geometria tetraédrica (ver 
Tabela 10.1). Um tetraedro é um sólido geométrico com quatro faces (daí o