Material Teórico geometria molecular

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<p>1</p><p>Geometria molecular</p><p>Cada molécula possui um arranjo definido de átomos no</p><p>espaço.Esse arranjo é determinado pela repulsão dos pares de elétrons da</p><p>camada de valência (TRPECV) dos átomos da molécula. A geometria</p><p>molecular depende do número de ligantes e do número de pares eletrônicos</p><p>no átomo central.Podemos determinar a geometria de uma molécula</p><p>determinando o seu grupo AXE.</p><p> Legenda:</p><p> A= átomo central</p><p> X= ligante</p><p> E = par eletrônico no átomo central</p><p>Grupos e geometria molecular</p><p>ENEM</p><p>A2= linear (H2 , Cl2 , N2 , CO)</p><p>AX2 = linear (CO2 , BeCl2 , CS2 , NO2</p><p>+)</p><p>AX3= trigonal plana (SO3 , BF3 , CO3</p><p>2-, NO3</p><p>- , COCl2)</p><p>AX2E= angular (SO2 , O3 , NO2</p><p>- )</p><p>AX4= tetraédrica (CH4 , SiCl4 , NH4</p><p>+, BF4</p><p>-)</p><p>AX3E= piramidal (NH3 , PH3 , ClO3</p><p>-)</p><p>AX2E2= angular (H2O , NH2</p><p>- ,OF2)</p><p>AX5= bipirâmide trigonal (PCl5 )</p><p>AX6= octaédrica (SF6)</p><p>Demais vestibulares</p><p>AX4E = tetraedro distorcido ou gangorra (SF4)</p><p>AX4E2= quadrado planar (XeF4 , ICl4</p><p>-)</p><p>AX3E2 = forma de T (ClF3 )</p><p>AX2E3= linear (I3</p><p>-)</p><p>AX5E = pirâmide de base quadrada (ClF5 ,BrF5)</p><p>Geometria eletrônica e geometria molecular</p><p>Na determinação da geometria de uma molécula devemos levar</p><p>em consideração apenas às posições de seus núcleos(átomos).Por exemplo,</p><p>a molécula de amônia,NH3 ,possui número de coordenação quatro ao redor</p><p>do átomo de nitrogênio.De acordo com a TRPECV as repulsões entre os</p><p>ligantes e o par de elétrons isolado são mínimas em um arranjo</p><p>tetraédrico.A geometria molecular descreve a posição espacial dos</p><p>átomos,não o arranjo de coordenação.Por isso a geometria molecular da</p><p>amônia é piramidal trigonal,entretanto, o arranjo de coordenação ou</p><p>geometria eletrônica é tetraédrica,como mostrado na figura a seguir.Veja:</p><p>Grupo Geometria</p><p>eletrônica (GE)</p><p>Geometria</p><p>molecular</p><p>(GM)</p><p>A2 Linear Linear</p><p>AX3 Trigonal plana Trigonal</p><p>plana</p><p>AX2E Trigonal plana Angular</p><p>AX4 Tetraédrica Tetraédrica</p><p>AX3E Tetraédrica Piramidal</p><p>AX2E2 Tetraédrica Angular</p><p>AX5 Bipiramidal</p><p>trigonal</p><p>Bipiramidal</p><p>trigonal</p><p>AX4E Bipiramidal</p><p>trigonal</p><p>Gangorra</p><p>AX3E2 Bipiramidal</p><p>trigonal</p><p>Forma de T</p><p>AX2E3 Bipiramidal</p><p>trigonal</p><p>Linear</p><p>AX6 Octaédrica Octaédrica</p><p>AX5E Octaédrica Pirâmide</p><p>de base</p><p>quadrada</p><p>AX4E2 Octaédrica Quadrado</p><p>planar</p><p>A = átomo central ; X = ligantes ;</p><p>E = pares de elétrons isolados</p><p>GM = descreve a posição espacial somente</p><p>dos ligantes(X).</p><p>GE = descreve a posição espacial dos</p><p>ligantes(X) e dos pares de életrons não</p><p>compartilhados.</p><p>Exercício resolvido</p><p>01)Determine o arranjo(geometria eletrônica) e a geometria molecular de</p><p>(a) 𝐼𝐹4</p><p>+ ;(b) 𝐼𝐶𝑙4</p><p>−.</p><p>Resolução:</p><p>1º etapa => construção da fórmula estrutural de Lewis</p><p>2º etapa => determinação do grupo AXE da molécula</p><p>Na molécula de 𝑰𝑭𝟒</p><p>+ o número total de elétrons disponíveis</p><p>para a construção da fórmula estrutural de Lewis é:</p><p>I = 7 elétrons</p><p>F= 7 elétrons (cada flúor)</p><p>2</p><p>Carga positiva = -1elétron</p><p>Total = 34 elétrons</p><p>Na molécula de 𝑰𝑪𝒍𝟒</p><p>− o número total de elétrons disponíveis</p><p>para a construção da fórmula estrutural de Lewis é:</p><p>I = 7 elétrons</p><p>Cl= 7 elétrons (cada flúor)</p><p>Carga negativa = 1elétron</p><p>Total = 36 elétrons</p><p>Portanto, temos:</p><p>Exercícios propostos</p><p>01 - (UESB BA) A teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de</p><p>valência de Ronald Gillespie ampliou a explicação das estruturas</p><p>tridimensionais de moléculas, desenvolvendo assim as representações de</p><p>Lewis. A teoria explica não só essas estruturas, como também as</p><p>representações e repulsões de pares eletrônicos ligantes e não</p><p>ligantes.Levando-se em consideração os conhecimentos sobre a teoria da</p><p>repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, é correto afirmar:</p><p>01.A forma geométrica do íon</p><p></p><p>2NH é linear e diferente da molécula da</p><p>água, que é angular.</p><p>02.O íon</p><p></p><p>3SnCl tem forma geométrica piramidal com um par de elétrons</p><p>não ligante no átomo central.</p><p>03.O arranjo piramidal do íon</p><p>2</p><p>3CO permite a menor repulsão entre os</p><p>pares eletrônicos na estrutura.</p><p>04.Os ângulos entre as ligações do átomo de nitrogênio com os de oxigênio</p><p>no íon</p><p></p><p>3NO são menores que 90º.</p><p>05.O par de elétrons não ligante na molécula de amônia NH3 exerce menor</p><p>repulsão em relação aos demais pares ligantes.</p><p>02 - (UFRR) De acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da</p><p>camada de valência (VSEPR), em qual alternativa as moléculas apresentam</p><p>a mesma geometria.</p><p>a)BF3 e H2S b)PH3 e NH3 c)SF6 e PH3 d)H2S e PH3 e)NH3 e BF3</p><p>03 - (Unioeste PR)Para a constituição de seres vivos, é necessária a</p><p>formação de moléculas e ligações químicas, formadas entre os orbitais</p><p>atômicos e/ou os orbitais híbridos. Associado aos orbitais descritos nesta</p><p>questão, é correto afirmar:</p><p>a)A hibridização não altera a forma dos orbitais.</p><p>b)Cada orbital p comporta no máximo 2 elétrons.</p><p>c)Todos os orbitais s possuem o mesmo tamanho e formato.</p><p>d)A hibridização de orbitais só ocorre no átomo de carbono.</p><p>e)Os orbitais sp3 formam moléculas planas.</p><p>04 - (Mackenzie SP) Assinale a alternativa que apresenta compostos</p><p>químicos que possuam geometria molecular, respectivamente, linear,</p><p>trigonal plana e piramidal.Dados: número atômico (Z) H = 1, C = 6, N = 7,</p><p>O = 8, F = 9 e S = 16.</p><p>a)H2O, SO3 e CH4. b)CO2, SO3 e NH3. c)CH4, SO2 e HF.</p><p>d)CO2, SO2 e NH3. e)H2O, SO2 e HF.</p><p>05 - (PUC SP)Com base na estrutura eletrônica do átomo central, sugira os</p><p>tipos de orbital híbrido envolvidos nas ligações de cada uma das seguintes</p><p>moléculas:</p><p>a)BF3 e CCl4; b)PCl5 e SF6.</p><p>06 - (UEG GO)A estrutura abaixo representa um carbocátion terciário, o</p><p>qual pode ser formado em reações de substituição de haletos de alquila com</p><p>espécies química nucleofílicas e na presença de solventes adequados.</p><p>CH3 C</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>A análise de sua estrutura permite concluir que essa espécie química</p><p>apresenta uma geometria</p><p>a)linear. b)piramidal. c)tetraédrica. d)trigonal planar.</p><p>07 - (FCM PB) A geometria molecular é o arranjo tridimensional dos</p><p>átomos em uma molécula e influencia muitas de suas propriedades físicas e</p><p>químicas, como pontos de fusão e de ebulição, densidade e tipos de reação</p><p>em que a molécula participa. Uma das abordagens que explica a geometria</p><p>molecular de diversas espécies é a Teoria da Repulsão dos Pares</p><p>Eletrônicos da Camada de Valência (RPECV) que procura elucidar as</p><p>geometrias moleculares em termos da repulsão eletrostática entre os pares</p><p>de elétrons em torno do átomo central. Com base na Teoria RPECV, análise</p><p>as espécies: SO2, NH4</p><p>+, BeCl2, BF3 e SF6, e assinale a alternativa correta:</p><p>a)A geometria do SO2 é linear e o átomo de enxofre apresenta um par de</p><p>elétrons não ligante.</p><p>b)A molécula de BF3 possui geometria piramidal e ângulos de ligação de</p><p>120º.</p><p>c)O NH4</p><p>+ apresenta ao redor do átomo central, três pares de elétrons ligantes</p><p>e um par de elétrons não ligante.</p><p>d)O BeCl2 apresenta geometria angular e o átomo central possui quatro</p><p>elétrons na camada de valência.</p><p>e)O SF6 apresenta uma geometria octaédrica, onde o átomo central apresenta</p><p>apenas pares de elétrons ligantes.</p><p>08 - (UFG GO) A teoria da repulsão por pares de elétrons da camada de</p><p>valência (VSEPR) é um modelo para previsão da estrutura tridimensional das</p><p>moléculas. Considere as moléculas de NH3 e de H2O.</p><p>a)Determine suas geometrias moleculares, considerando os pares de elétrons</p><p>não-ligantes.</p><p>b)Estime os ângulos de ligação dos pares de elétrons ligantes e justifique sua</p><p>resposta.</p><p>09 - (ITA SP) Assinale a opção que contêm a geometria molecular</p><p>CORRETA das espécies OF2 , SF2 , BF3 , NF3 , CF4 e XeO4 , todas no</p><p>estado gasoso.</p><p>a)Angular , linear, piramidal, piramidal, tetraédrica e quadrado planar.</p><p>b)Linear, linear, trigonal plana, piramidal, quadrado planar quadrado planar.</p><p>c)Angular, angular, trigonal plana,</p><p>piramidal, tetraédrica e tetraédrica.</p><p>d)Linear, angular, piramidal, trigonal plana, angular e tetraédrica.</p><p>e)Trigonal plana, linear, tetraédrica, piramidal, tetraédrica e quadrado planar.</p><p>10 - (UFF RJ)A química está na base do desenvolvimento econômico e</p><p>tecnológico. Da siderurgia à indústria da informática, das artes à construção</p><p>civil, da agricultura à indústria aeroespacial, não há área ou setor que não</p><p>utilize em seus processos ou produtos algum insumo de origem química.</p><p>Um desses insumos é o metano, gás natural, usado como combustível na</p><p>indústria química. A queima do metano pode ser representada pela seguinte</p><p>equação:</p><p>CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O</p><p>Em relação ao metano (CH4) e ao dióxido de carbono (CO2), pode-se dizer</p><p>que a forma geométrica de cada um desses compostos, respectivamente, é</p><p>a)tetraédrica e trigonal planar.</p><p>b)tetraédrica e linear.</p><p>c)quadrática planar e trigonal planar.</p><p>d)quadrática planar e linear.</p><p>e)tetraédrica e quadrática planar.</p><p>11 - (UEM PR)Para se fazer uma previsão sobre a geometria das</p><p>moléculas, podem-se utilizar várias teorias. Considerando a molécula SF6,</p><p>em que a menor distância entre os átomos de flúor mede aproximadamente</p><p>1,8 Å e considerando que 54,248,6  e que 4,12  , assinale o que</p><p>for correto.</p><p>01.Nessa molécula, o átomo de enxofre obedece à regra do octeto.</p><p>3</p><p>02.A forma espacial que representa a molécula SF6 é a de um octaedro</p><p>regular.</p><p>04.A distância do átomo de enxofre a qualquer átomo de flúor nessa molécula</p><p>mede aproximadamente 1,7 Å.</p><p>08.Desconsiderando as dimensões dos átomos na molécula, a área total da</p><p>superfície do SF6 mede mais do que 10 Å2.</p><p>16.Desconsiderando as dimensões dos átomos na molécula, o volume da</p><p>forma espacial do SF6 mede menos do que 4 Å3.</p><p>12 - (UFV MG)Em relação à geometria das moléculas de água, amônia,</p><p>metano e etino, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>a)H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, quadrática plana.</p><p>b)H2O, angular; NH3, trigonal plana; CH4, quadrática plana; C2H2, linear.</p><p>c)H2O, linear; NH3, trigonal plana; CH4, tetraédrica; C2H2, linear.</p><p>d)H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, linear.</p><p>13 - (UFMT) A teoria da repulsão dos pares eletrônicos sustenta: ao redor</p><p>do átomo central, pares eletrônicos ligantes e não ligantes se repelem,</p><p>tendendo a ficar tão afastados quanto possível. De acordo com essa teoria,</p><p>quais estruturas podem ser previstas para as moléculas de SF6, PCl5, CH4,</p><p>respectivamente?</p><p>a)tetraédrica, bipirâmide trigonal e octaédrica</p><p>b)octaédrica, bipirâmide trigonal e tetraédrica</p><p>c)bipirâmide trigonal, tetraédrica e tetraédrica</p><p>d)tetraédrica, tetraédrica e octaédrica</p><p>e)octaédrica, tetraédrica e bipirâmide trigonal</p><p>14 - (UFTM MG) A molécula de ozônio apresenta geometria molecular</p><p>a)angular. b)linear. c)piramidal. d)tetraédrica. e)trigonal plana.</p><p>GABARITO:</p><p>1) Gab: 02 2) Gab: B 3) Gab: B 4) Gab: B</p><p>5) Gab: a) sp2 e sp3 b) sp3d e sp3d2 6) Gab: D 7) Gab: E</p><p>8) Gab:</p><p>a)Ambas são tetraédricas, quando se considera os pares de elétrons não</p><p>ligantes.</p><p>b)O ângulo da água é aproximadamente 105º e o da amônia é</p><p>aproximadamente 107º. Tal diferença se deve ao fato de a água ter dois pares</p><p>de elétrons livres, os quais têm maior intensidade de repulsão entre si e</p><p>empurram mais fortemente os pares ligantes para mais próximos uns dos</p><p>outros.</p><p>9) Gab: C 10) Gab: B 11) Gab: 26 12) Gab: D 13) Gab: B</p><p>14) Gab: A</p><p>Hibridização</p><p> A hibridização é um fenômeno que permite ao átomo realizar</p><p>um número maior de ligações, aumentando assim a sua</p><p>estabilidade.</p><p> Hibridização consiste na fusão de orbitais atômicos incompletos</p><p>,que se transformam originando novos orbitais equivalentes, em</p><p>igual número . Esses novos orbitais são denominados orbitais</p><p>híbridos.</p><p> A hibridização é somente um modelo,ou seja, uma maneira</p><p>teórica de descrever as ligações que são necessárias para</p><p>justificar uma dada geometria molecular determinada</p><p>experimentalmente.</p><p>Portanto, para determinar a hibridização do átomo central de</p><p>uma molécula você deve seguir os seguintes passos:</p><p>1º ) Desenhar a estrutura de Lewis para a molécula;</p><p>2º ) Determinar a geometria da molécula, ou seja,seu grupo AXE;</p><p>3º ) Utilizar a seguinte regra:</p><p>O somatório (a +b),sempre deve ser igual ao somatório (x + y +</p><p>z):</p><p>a + b = x + y + z</p><p>Veja os exemplos a seguir:</p><p> Molécula de 𝑰𝟑</p><p>−</p><p>Geometria molecular = AX2E3</p><p>Hibridização do átomo central = sp3d</p><p>2 + 3 = 1 + 3 + 1</p><p> Molécula de H2O</p><p>Geometria molecular = AX2E2</p><p>Hibridização do átomo central = sp3</p><p>2 + 2 = 1 + 3</p><p> Molécula de SO2</p><p>Geometria molecular = AX2E1</p><p>Hibridização do átomo central = sp2</p><p>2 + 1 = 1 + 2</p><p> Molécula de BrF5</p><p>Geometria molecular = AX5E1</p><p>Hibridização do átomo central = sp3d2</p><p>5 + 1 = 1 + 3 + 2</p><p>HIBRIDIZAÇÃO sp3 :Resulta da fusão de um orbital “s” com três orbitais</p><p>“p”, formando quatro novos orbitais híbridos do tipo sp3 com arranjo</p><p>tetraédrico.</p><p>4</p><p>Resumo</p><p>HIBRIDIZAÇÃO sp2 :Resulta da fusão de um orbital “s” com dois orbitais</p><p>“p”, formando três novos orbitais híbridos do tipo sp2 com arranjo trigonal</p><p>plano.</p><p>Os três orbitais híbridos sp2 formados permitem ao boro</p><p>estabelecer três ligações sigmas exatamente iguais com o hidrogênio do tipo</p><p>s-sp2 na molécula BH3.</p><p>Resumo</p><p>HIBRIDIZAÇÃO sp:Resulta da fusão de um orbital “s” com um orbitail</p><p>“p”, formando dois novos orbitais híbridos do tipo sp com aranjo linear.</p><p>Os dois orbitais híbridos sp formados permitem ao berílio</p><p>estabelecer duas ligações sigmas exatamente iguais com o hidrogênio do</p><p>tipo s-sp na molécula BeH2.</p><p>Resumo</p><p>HIBRIDIZAÇÃO sp3d :Resulta da fusão de um orbital “s” com três orbitais</p><p>“p” e um orbital d, formando cinco novos orbitais híbridos do tipo sp3d com</p><p>arranjo bipiramidal trigonal.Como exemplo,vamos analisar a formação da</p><p>molécula PCl5 . O estado fundamental do fósforo apresenta somente três</p><p>elétrons desemparelhados, no entanto, o fósforo estabelece cinco ligações no</p><p>PCl5. Esse fato só pode ser explicado pela hibridização dos orbitais 3s ,3p e</p><p>3d da camada de valência do fósforo.Veja:</p><p>Os cinco orbitais híbridos sp3d formados estão direcionados para</p><p>os vértices de uma pirâmide trigonal,como mostra a figura a seguir:</p><p>Os orbitais híbridos sp3d formados permitem ao fósforo</p><p>estabelecer cinco ligações sigmas exatamente iguais com o cloro do tipo</p><p>sp3d-p.</p><p>HIBRIDIZAÇÃO sp3d2 :Resulta da fusão de um orbital “s” com três orbitais</p><p>“p” e dois orbitais d, formando seis novos orbitais híbridos do tipo sp3d2 .</p><p>Como exemplo,vamos analisar a formação da molécula SF6 . O estado</p><p>fundamental do enxofre apresenta somente dois elétrons desemparelhados,</p><p>no entanto, o enxofre estabelece seis ligações no SF6. Esse fato só pode ser</p><p>explicado pela hibridização dos orbitais 3s ,3p e 3d da camada de valência</p><p>do enxofre.Veja:</p><p>PCl</p><p>Cl</p><p>Cl</p><p>Cl</p><p>Cl</p><p>5</p><p>Os seis orbitais híbridos sp3d2 formados estão direcionados para</p><p>os vértices de um octaedro regular,como mostra a figura a seguir:</p><p>Os orbitais híbridos sp3d2 formados permitem ao fósforo</p><p>estabelecer seis ligações sigmas exatamente iguais com o flúor do tipo</p><p>sp3d2-p. As hibridizações sp3d e sp3d2 só ocorrem com elementos que</p><p>podem sofrer expansão do octeto, ou seja, elementos localizados a partir do</p><p>terceiro período da tabela periódica.</p><p>Exercícios propostos</p><p>01 - (UEM PR/2010) Assinale o que for correto.</p><p>01.No composto CaCO3, são encontradas ligações do tipo covalente e iônica.</p><p>02.Quanto maior a diferença na eletronegatividade entre os átomos</p><p>participantes de uma ligação, maior a probabilidade dessa ligação ser do tipo</p><p>iônica.</p><p>04.O BF3 possui geometria trigonal plana</p><p>e apresenta hibridização tipo sp3.</p><p>08.O BeCl2 possui geometria linear e apresenta hibridização tipo sp.</p><p>16.Compostos sólidos formados por ligações iônicas são duros e quebradiços</p><p>e possuem altos pontos de fusão.</p><p>02 - (UFC CE/2008) Uma característica dos halogênios é a formação de</p><p>compostos com elementos do mesmo grupo, por exemplo, o ClF3 e o ClF5.</p><p>A geometria molecular e a hibridação do átomo central nessas duas</p><p>espécies são respectivamente:</p><p>a)trigonal plana, bipirâmide trigonal, sp2 e sp3d.</p><p>b)em forma de T, bipirâmide trigonal, sp3d e sp3d.</p><p>c)pirâmide trigonal, bipirâmide trigonal, sp3 e sp3d.</p><p>d)em forma de T, pirâmide de base quadrada, sp3d e sp3d2.</p><p>e)pirâmide trigonal, pirâmide de base quadrada, sp3 e sp3d2.</p><p>03 - (Unioeste PR/2007)Para a constituição de seres vivos, é necessária a</p><p>formação de moléculas e ligações químicas, formadas entre os orbitais</p><p>atômicos e/ou os orbitais híbridos. Associado aos orbitais descritos nesta</p><p>questão, é correto afirmar:</p><p>a)A hibridização não altera a forma dos orbitais.</p><p>b)Cada orbital p comporta no máximo 2 elétrons.</p><p>c)Todos os orbitais s possuem o mesmo tamanho e formato.</p><p>d)A hibridização de orbitais só ocorre no átomo de carbono.</p><p>e)Os orbitais sp3 formam moléculas planas.</p><p>04 - (UFPE/2005) Sobre as moléculas NH3, BF3 e CH4, podemos afirmar</p><p>que:</p><p>1.por se tratarem de moléculas heteroatômicas assimétricas, todas são</p><p>polares.</p><p>2. a molécula BF3 deve ser plana, pois o elemento B apresenta uma</p><p>hibridização do tipo sp2.</p><p>3. as moléculas NH3 e CH4 apresentam pontes de hidrogênio devido à</p><p>presença de H em sua estrutura.</p><p>Está(ão) correta(s) apenas:</p><p>a)1 b)2 c)3 d)1 e 3 e)2 e 3</p><p>05 - (PUC SP)Com base na estrutura eletrônica do átomo central, sugira os</p><p>tipos de orbital híbrido envolvidos nas ligações de cada uma das seguintes</p><p>moléculas:</p><p>a)BF3 e CCl4; b)PCl5 e SF6.</p><p>06 - (UEG GO/2012)A estrutura abaixo representa um carbocátion</p><p>terciário, o qual pode ser formado em reações de substituição de haletos de</p><p>alquila com espécies química nucleofílicas e na presença de solventes</p><p>adequados.</p><p>CH3 C</p><p>CH3</p><p>CH3</p><p>A análise de sua estrutura permite concluir que essa espécie química</p><p>apresenta uma geometria</p><p>a)linear. b)piramidal. c)tetraédrica. d)trigonal planar.</p><p>07 - (UEM PR/2012)Assinale o que for correto.</p><p>01.No diamante e no grafite, as ligações químicas predominantes são do tipo</p><p>molecular e iônica, respectivamente.</p><p>02.No estado sólido, um composto molecular apresenta baixa condutividade</p><p>térmica, quando comparado a compostos metálicos.</p><p>04.Uma molécula covalente de fórmula A2B, cujo átomo central B possui 1</p><p>par de elétrons livres, apresentará geometria molecular do tipo angular;</p><p>porém, se o átomo B perder o par de elétrons, a geometria do íon A2B</p><p>2+</p><p>deverá ser do tipo linear.</p><p>08.Considerando que as moléculas de H2O e H2S tenham o mesmo ângulo</p><p>formado entre as ligações H-O-H e H-S-H, pode-se afirmar que a molécula</p><p>H2O possui maior momento dipolar resultante.</p><p>16.Toda ligação iônica é polar, e toda ligação covalente é apolar.</p><p>08 - (UFG GO/2009) A teoria da repulsão por pares de elétrons da camada</p><p>de valência (VSEPR) é um modelo para previsão da estrutura tridimensional</p><p>das moléculas. Considere as moléculas de NH3 e de H2O.</p><p>a)Determine suas geometrias moleculares, considerando os pares de elétrons</p><p>não-ligantes.</p><p>b)Estime os ângulos de ligação dos pares de elétrons ligantes e justifique sua</p><p>resposta.</p><p>09 - (ITA SP) Assinale a opção que contêm a geometria molecular</p><p>CORRETA das espécies OF2 , SF2 , BF3 , NF3 , CF4 e XeO4 , todas no</p><p>estado gasoso.</p><p>a)Angular , linear, piramidal, piramidal, tetraédrica e quadrado planar.</p><p>b)Linear, linear, trigonal plana, piramidal, quadrado planar quadrado planar.</p><p>c)Angular, angular, trigonal plana, piramidal, tetraédrica e tetraédrica.</p><p>d)Linear, angular, piramidal, trigonal plana, angular e tetraédrica.</p><p>e)Trigonal plana, linear, tetraédrica, piramidal, tetraédrica e quadrado planar.</p><p>10 - (UFF RJ/2011)A química está na base do desenvolvimento econômico</p><p>e tecnológico. Da siderurgia à indústria da informática, das artes à</p><p>construção civil, da agricultura à indústria aeroespacial, não há área ou</p><p>setor que não utilize em seus processos ou produtos algum insumo de</p><p>origem química. Um desses insumos é o metano, gás natural, usado como</p><p>combustível na indústria química. A queima do metano pode ser</p><p>representada pela seguinte equação:</p><p>CH4(g) + 2O2(g)  CO2(g) + 2H2O</p><p>Em relação ao metano (CH4) e ao dióxido de carbono (CO2), pode-se dizer</p><p>que a forma geométrica de cada um desses compostos, respectivamente, é</p><p>a)tetraédrica e trigonal planar.</p><p>b)tetraédrica e linear.</p><p>c)quadrática planar e trigonal planar.</p><p>d)quadrática planar e linear.</p><p>e)tetraédrica e quadrática planar.</p><p>11 - (UEM PR/2010)Para se fazer uma previsão sobre a geometria das</p><p>moléculas, podem-se utilizar várias teorias. Considerando a molécula SF6,</p><p>em que a menor distância entre os átomos de flúor mede aproximadamente</p><p>1,8 Å e considerando que 54,248,6  e que 4,12  , assinale o que</p><p>for correto.</p><p>01.Nessa molécula, o átomo de enxofre obedece à regra do octeto.</p><p>02.A forma espacial que representa a molécula SF6 é a de um octaedro</p><p>regular.</p><p>04.A distância do átomo de enxofre a qualquer átomo de flúor nessa molécula</p><p>mede aproximadamente 1,7 Å.</p><p>08.Desconsiderando as dimensões dos átomos na molécula, a área total da</p><p>superfície do SF6 mede mais do que 10 Å2.</p><p>16.Desconsiderando as dimensões dos átomos na molécula, o volume da</p><p>forma espacial do SF6 mede menos do que 4 Å3.</p><p>12 - (UFV MG/2009)Em relação à geometria das moléculas de água,</p><p>amônia, metano e etino, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>a)H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, quadrática plana.</p><p>b)H2O, angular; NH3, trigonal plana; CH4, quadrática plana; C2H2, linear.</p><p>c)H2O, linear; NH3, trigonal plana; CH4, tetraédrica; C2H2, linear.</p><p>S</p><p>F F</p><p>F F</p><p>F</p><p>F</p><p>6</p><p>d)H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, linear.</p><p>13 - (UFMT/2009) A teoria da repulsão dos pares eletrônicos sustenta: ao</p><p>redor do átomo central, pares eletrônicos ligantes e não ligantes se repelem,</p><p>tendendo a ficar tão afastados quanto possível. De acordo com essa teoria,</p><p>quais estruturas podem ser previstas para as moléculas de SF6, PCl5, CH4,</p><p>respectivamente?</p><p>a)tetraédrica, bipirâmide trigonal e octaédrica</p><p>b)octaédrica, bipirâmide trigonal e tetraédrica</p><p>c)bipirâmide trigonal, tetraédrica e tetraédrica</p><p>d)tetraédrica, tetraédrica e octaédrica</p><p>e)octaédrica, tetraédrica e bipirâmide trigonal</p><p>14 - (UPE PE/2008)As afirmativas abaixo estão relacionadas às ligações</p><p>químicas.</p><p>1.A hibridização é um processo de mistura de orbitais que ocorre em átomos</p><p>diferentes ou íons, quando suas nuvens eletrônicas se interpenetram.</p><p>2.As moléculas do BCl3, PCl5 e BeH2 são todas apolares, como conseqüência</p><p>as ligações entre seus átomos são também necessariamente apolares.</p><p>3.O íon 1</p><p>4</p><p>ICl tem uma geometria plana quadrada, e os dois pares isolados</p><p>se distribuem acima e abaixo do plano molecular.</p><p>4.A ligação entre os átomos de carbono e oxigênio, na molécula do monóxido</p><p>de carbono, é mais curta que a ligação entre os mesmos átomos, na molécula</p><p>do dióxido de carbono.</p><p>São verdadeiras</p><p>a)3 e 4 apenas. b)1, 2, 3 e 4. c)2 e 3 apenas. d)1, 2 e 4 apenas.</p><p>e)1 e 4 apenas.</p><p>15 - (UFTM MG/2008) A molécula de ozônio apresenta geometria</p><p>molecular</p><p>a)angular. b)linear. c)piramidal. d)tetraédrica. e)trigonal plana.</p><p>16 - (UFC CE)Fugir da poluição das grandes cidades, buscando ar puro em</p><p>cidades serranas consideradas oásis em meio à fumaça, pode não ter o</p><p>efeito desejado. Resultados recentes obtidos por pesquisadores brasileiros</p><p>mostraram que, em conseqüência do movimento das massas de ar, dióxido</p><p>de enxofre (SO2) e dióxido de nitrogênio (NO2) são deslocados para</p><p>regiões distantes</p><p>e de maior altitude. Curiosamente, estes poluentes</p><p>possuem propriedades similares, que relacionam-se com a geometria</p><p>molecular. Assinale a alternativa que descreve corretamente essas</p><p>propriedades.</p><p>a)Trigonal plana; polar, sp3 b)Tetraédrica; apolar, sp3</p><p>c)Angular; apolar, sp2 d)Angular; polar, sp2 e)Linear; apolar, sp</p><p>17 - (UECE)</p><p>O</p><p></p><p>3</p><p>NO tem 3 estruturas de ressonância:</p><p>Com respeito a essas estruturas, marque a alternativa verdadeira:</p><p>a)em cada estrutura, a geometria dos pares de elétrons no nitrogênio é plana</p><p>triangular, com hibridização sp no átomo de N;</p><p>b)os orbitais híbridos sp2 formam três ligações sigma, NO, que estão</p><p>presentes em cada estrutura de ressonância;</p><p>c)nas estruturas de ressonância do</p><p></p><p>3NO os átomos se ligam uns aos outros,</p><p>formando somente ligações sigma ()</p><p>d)cada estrutura de ressonância contribui desigualmente para a estrutura do</p><p></p><p>3NO</p><p>GABARITO:</p><p>1) Gab: 27 2) Gab: D 3) Gab: B 4) Gab: B</p><p>5) Gab: a) sp2 e sp3 b) sp3d e sp3d2 6) Gab: D 7) Gab: 14</p><p>8) Gab:</p><p>a)Ambas são tetraédricas, quando se considera os pares de elétrons não</p><p>ligantes.</p><p>b)O ângulo da água é aproximadamente 105º e o da amônia é</p><p>aproximadamente 107º. Tal diferença se deve ao fato de a água ter dois pares</p><p>de elétrons livres, os quais têm maior intensidade de repulsão entre si e</p><p>empurram mais fortemente os pares ligantes para mais próximos uns dos</p><p>outros.</p><p>9) Gab: C 10) Gab: B 11) Gab: 26 12) Gab: D 13) Gab: B</p><p>14) Gab: A 15) Gab: A 16) Gab: D 7) Gab: B</p><p>Polaridade de ligações</p><p>Em função da diferença de eletronegatividade dos átomos que</p><p>estão unidos por uma ligação covalente, podemos classificá-las em polares</p><p>ou apolares. Nas ligações covalentes apolares não há diferença de</p><p>eletronegatividade entre os átomos ligados, portanto, os elétrons das</p><p>ligações são igualmente compartilhados entre os átomos, resultando em</p><p>uma distribuição homogênea de densidade eletrônica. Isso ocorre ,por</p><p>exemplo nas moléculas de H2 , Cl2 e F2 .</p><p>Eletronegatividade é uma propriedade periódica que mede a capacidade</p><p>de um átomo, em uma molécula, de atrair elétrons para si. Esse conceito</p><p>foi introduzido por Linus Pauling.</p><p>Entretanto, em ligações covalentes que envolvem átomos</p><p>diferentes, ocorre uma distribuição desigual de densidade eletrônica na</p><p>ligação, devido à diferença de eletronegatividade existente entre os átomos</p><p>que estão unidos. O átomo da ligação que possui maior eletronegatividade</p><p>adquire uma maior densidade eletrônica, desenvolvendo, portanto, uma</p><p>carga parcial negativa (δ-). Já o átomo com menor eletronegatividade,</p><p>adquire uma carga parcial positiva (δ+) em função da sua menor densidade</p><p>eletrônica.Diz-se, nesse caso que a ligação é polar. Isso ocorre, por</p><p>exemplo, nas moléculas de HCl e H2O.</p><p>A polaridade da ligação é representada por um vetor</p><p>denominado momento de dipolo (μ), direcionado da extremidade positiva</p><p>para a negativa.</p><p>De acordo com a Física, quando duas cargas elétricas iguais em</p><p>módulo, δ+ e δ-,são separadas por um distância d,o valor do momento de</p><p>dipolo é o produto de │δ│e d.</p><p>μ = │δ│. d</p><p> │δ│= módulo da carga em coloumb(C)</p><p> d = comprimento de ligação em metros(m)</p><p> μ = momento dipolar em debye(D)</p><p> 1D(beye) =3,33. 10-30 C.m</p><p>Polaridade de moléculas</p><p>A polaridade de uma molécula é determinada pela soma dos</p><p>momentos de dipolo de todas as ligações. Por se tratar de uma operação</p><p>vetorial, a geometria da molécula deve ser respeitada no somatório dos</p><p>momentos de dipolo. Quando o somatório dos momentos de dipolo for</p><p>igual a zero a molécula é apolar e quando o somatório for diferente de zero</p><p>polar.Observe os exemplos a seguir:</p><p> </p><p></p><p>H Cl</p><p>O</p><p>H H</p><p>2</p><p> </p><p>H Cl</p><p></p><p>7</p><p>Em moléculas de baixa complexidade podemos utilizar a</p><p>seguinte simplificação:</p><p>No entanto essa simplificação não funciona para todos os casos</p><p>como,por exemplo, XeF4 que é um exemplo de molécula apolar com</p><p>ligantes iguais com “E” no átomo central .</p><p>Obs:</p><p> Uma molécula poliatômica pode possuir ligações polares e</p><p>como um todo ser uma molécula apolar.Ex:CO2 ,CCl4.</p><p> Um par de elétron isolado no átomo central se comporta como</p><p>um ligante de alta eletronegatividade possuindo um vetor de</p><p>momento de dipolo em sua direção.Por isso, uma molécula</p><p>poliatômica homonuclear como o ozônio pode ser polar. μO3 =</p><p>0,55D</p><p> Compostos constituídos de cátions metálicos altamente</p><p>polarizantes (raios pequenos e altamente carregados) e ânions</p><p>altamente polarizáveis (raios grandes) têm um grande caráter</p><p>covalente em suas ligações mesmo sendo formados por metais.</p><p>Ex:BeCl2 ,AlCl3</p><p> Quando a diferença de eletronegatividade entre os átomos em</p><p>um composto ultrapassa o valor de 1,7 é melhor considerar a</p><p>ligação como iônica.</p><p>NaC</p><p>l</p><p>MgCl</p><p>2</p><p>AlCl</p><p>3</p><p>SiCl</p><p>4</p><p>PCl</p><p>5</p><p>SCl</p><p>2</p><p>Cl</p><p>2</p><p>Δeletronegativida</p><p>de</p><p>2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,5 0</p><p>% caráter iônico 67 55 43 30 19 6 0</p><p>Solubilidade em água</p><p>De modo geral ,substâncias apolares tendem a se dissolver em</p><p>solventes apolares e substâncias polares tendem a se dissolver em solventes</p><p>polares.Portanto, na previsão sobre solubilidade , devemos seguir a seguinte</p><p>regra geral:</p><p>“Semelhante dissolve semelhante”</p><p>Exercícios propostos</p><p>01 - (UDESC SC) O consumo cada vez maior de combustíveis fósseis</p><p>tem levado a um aumento considerável da concentração de dióxido de</p><p>carbono na atmosfera, o que acarreta diversos problemas, dentre eles o</p><p>efeito estufa.Com relação à molécula de dióxido de carbono, é correto</p><p>afirmar que:</p><p>a)é apolar e apresenta ligações covalentes apolares.</p><p>b)é polar e apresenta ligações covalentes polares.</p><p>c)os dois átomos de oxigênio estão ligados entre si por meio de uma ligação</p><p>covalente apolar.</p><p>d)é apolar e apresenta ligações covalentes polares.</p><p>e)apresenta quatro ligações covalentes apolares.</p><p>02 - (UECE) O tetracloreto de silício é usado na fabricação de silício de</p><p>qualidade, fibras óticas, semicondutores e células voltaicas. Analisando sua</p><p>fórmula, pode-se afirmar corretamente que seu momento dipolar</p><p>a)é nulo porque a soma vetorial dos momentos de suas ligações é zero.</p><p>b)é significativo porque o átomo central apresenta baixa eletronegatividade.</p><p>c)é nulo porque se trata de uma estrutura plana.</p><p>d)é significativo porque todas as suas ligações são polares.</p><p>03 - (UFRR) O momento de dipolo elétrico   é uma propriedade</p><p>relacionada à distribuição de cargas elétricas nas moléculas, o qual pode ser</p><p>representado por:  = Q x d, sendo Q a carga, em Coulomb, e d a distância</p><p>entre as cargas, em Å (10–8 cm). Quando o valor do momento de dipolo</p><p>elétrico for igual a zero (  = 0), a molécula é considerada apolar e, quando</p><p>diferente de zero )0(  , é polar.Assinale a alternativa que apresenta</p><p>apenas moléculas com momento de dipolo elétrico diferente de zero</p><p>)0(  .</p><p>a)CH4; H2O; NH3; HCl b)H2O; CO2; CH3Cl; CO</p><p>c)NH3; CO2; CO; HCl d)H2O; HCl; CH3Cl; HF e)CH4; HCl; NH3; HF</p><p>04 - (UFRR) O modelo da repulsão dos pares eletrônicos da camada de</p><p>valência ou VSEPR (sigla de origem inglesa, valenceshell electron-pair</p><p>repulsion) é utilizado com frequência para prever a geometria de moléculas.</p><p>Tal modelo, baseia-se no princípio de que os pares de elétrons ao redor de</p><p>um átomo tendem a se posicionar o mais afastado possível uns dos outros</p><p>de modo a minimizar as repulsões eletrônicas. Sabendo que, a polaridade</p><p>das moléculas está relacionada também a sua geometria, assinale a opção</p><p>que contém, respectivamente, a polaridade das moléculas: CH2Cl2, BF3,</p><p>H2S e BeCl2.</p><p>a)todas são polares; b)polar, apolar, polar e apolar;</p><p>c)todas são apolares; d)apolar, polar, apolar e polar;</p><p>e)apolar, polar, apolar e apolar.</p><p>05 - (PUC MG) As ligações covalentes são formadas por meio do</p><p>compartilhamento de</p><p>elétrons entre os átomos envolvidos na ligação. Essas</p><p>ligações químicas podem ser classificadas em dois tipos: ligações</p><p>covalentes polares e ligações covalentes apolares. Além disso, as moléculas</p><p>também podem ser classificadas como polares e apolares.Assinale a opção</p><p>que apresenta SOMENTE moléculas apolares.</p><p>a)N2, O2 e CCl4 b)CHCl3, N2, NH3 c)CH4, CCl4, H2O d)BF3, NH3, CO2</p><p>Molécula</p><p>Ligantes iguais</p><p>Ligantes diferentes</p><p>Possui "E" no</p><p>átomo central</p><p>Não</p><p>Sim</p><p>Polar</p><p>Apolar</p><p>Polar</p><p>Ex: CHCl3 , COCl2 ,CH2Cl2</p><p>Ex: H2S,NH3,O3,SO2</p><p>Ex:CO2,CCl4,SF6,PCl5,BF3,BeCl2</p><p>8</p><p>06 - (UDESC SC) O tricloreto de fósforo (PCl3) é um líquido incolor</p><p>bastante tóxico com larga aplicação industrial, principalmente na fabricação</p><p>de defensivos agrícolas. A respeito deste composto é correto afirmar que:</p><p>a)a molécula é polar, pois o momento de dipolo resultante não é nulo.</p><p>b)as ligações entre os átomos de cloro e o átomo de fósforo são iônicas</p><p>devido à elevada diferença de eletronegatividade entre estes não-metais.</p><p>c)a geometria molecular deste composto é trigonal plana, uma vez que esta</p><p>estrutura apresenta menor energia (menor repulsão eletrônica).</p><p>d)após a formação da molécula o átomo central de fósforo efetua ligações do</p><p>tipo .</p><p>e)ao entrar em contato com água o PCl3 reage violentamente, gerando HCl,</p><p>tornando o meio reacional básico.</p><p>07 - (UFTM MG) Os gases amônia, dióxido de carbono e trióxido de</p><p>enxofre são insumos importantes na indústria química. Em relação à</p><p>polaridade de suas moléculas, é correto afirmar que NH3, CO2 e SO3 são,</p><p>respectivamente,</p><p>a)polar, polar e apolar. b)polar, apolar e polar. c)polar, apolar e apolar.</p><p>d)apolar, polar e apolar. e)apolar, apolar e polar.</p><p>08 - (FGV SP) O uso dos combustíveis fósseis, gasolina e diesel, para fins</p><p>veiculares resulta em emissão de gases para a atmosfera, que geram os</p><p>seguintes prejuízos ambientais: aquecimento global e chuva ácida. Como</p><p>resultado da combustão, detecta-se na atmosfera aumento da concentração</p><p>dos gases CO2, NO2 e SO2.Sobre as moléculas desses gases, é correto</p><p>afirmar que</p><p>a)CO2 é apolar e NO2 e SO2 são polares.</p><p>b)CO2 é polar e NO2 e SO2 são apolares.</p><p>c)CO2 e NO2 são apolares e SO2 é polar.</p><p>d)CO2 e NO2 são polares e SO2 é apolar.</p><p>e)CO2 e SO2 são apolares e NO2 é polar.</p><p>09 - (UDESC SC) Assinale a alternativa correta em relação às</p><p>características da molécula de amônia (NH3) e da de tetracloreto de carbono</p><p>(CC4), respectivamente:</p><p>a)polar e solúvel em água; polar e solúvel em água.</p><p>b)polar e pouco solúvel em água; apolar e muito solúvel em água.</p><p>c)apolar e solúvel em água; polar e solúvel em água.</p><p>d)polar e solúvel em água; apolar e pouco solúvel em água.</p><p>e)apolar e pouco solúvel em água; apolar e pouco solúvel em água.</p><p>10 - (UFTM MG) Os veículos automotivos que usam combustíveis fósseis</p><p>são um dos principais responsáveis pela má qualidade do ar das grandes</p><p>cidades e também contribuem para o aquecimento global. Além do gás</p><p>carbônico (CO2) produzido na combustão, são formados os óxidos nitrosos,</p><p>que participam de reações secundárias com o ar, formando ozônio (O3), que</p><p>causa irritação no sistema respiratório, podendo levar a sérios problemas de</p><p>redução da capacidade pulmonar. A forma geométrica da molécula de gás</p><p>carbônico e a polaridade da molécula de ozônio são, respectivamente,</p><p>a)angular e polar. b)angular e apolar. c)linear e polar.</p><p>d)linear e apolar. e)trigonal planar e apolar.</p><p>11 - (UEL PR) Assinale a alternativa correta.</p><p>a)O CCl4 apresenta um momento de dipolo em sua molécula.</p><p>b)O BF3 apresenta dipolo resultante nulo em sua molécula.</p><p>c)O CO2 apresenta um momento de dipolo em sua molécula.</p><p>d)O H2O apresenta dipolo resultante nulo em sua molécula.</p><p>e)O NH3 apresenta dipolo resultante nulo em sua molécula.</p><p>12 - (UFG GO) Observe o seguinte esquema de um experimento no qual</p><p>utilizam-se princípios do eletromagnetismo para observar a polaridade de</p><p>moléculas.</p><p>4</p><p>3</p><p>3</p><p>4</p><p>146</p><p>CCl5</p><p>CHCl4</p><p>CHCl3</p><p>CCl2</p><p>HC1</p><p>Líquidobastão do CargaoExperiment</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>De acordo com o exposto, ocorrerá a atração do filete líquido pelo bastão em</p><p>quais experimentos?</p><p>a)1 e 3 b)2 e 5 c)3 e 4 d)1 e 5 e)2 e 4</p><p>GABARITO:</p><p>1) Gab: D 2) Gab: A 3) Gab: D 4) Gab: B</p><p>5) Gab: A 6) Gab: A 7) Gab: C 8) Gab: A</p><p>9) Gab: D 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: C</p>