Geometria Molecular - ENEM

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Geometria molecular 
 
 Cada molécula possui um arranjo definido de átomos no 
espaço.Esse arranjo é determinado pela repulsão dos pares de elétrons da 
camada de valência (TRPECV) dos átomos da molécula. A geometria 
molecular depende do número de ligantes e do número de pares eletrônicos 
no átomo central.Podemos determinar a geometria de uma molécula 
determinando o seu grupo AXE. 
 
➢ Legenda: 
➢ A= átomo central 
➢ X= ligante 
➢ E = par eletrônico no átomo central 
 
 
Grupos e geometria molecular 
 
ENEM 
 
A2= linear (H2 , Cl2 , N2 , CO) 
AX2 = linear (CO2 , BeCl2 , CS2 , NO2
+) 
AX3= trigonal plana (SO3 , BF3 , CO3
2-, NO3
- , COCl2) 
AX2E= angular (SO2 , O3 , NO2
- ) 
AX4= tetraédrica (CH4 , SiCl4 , NH4
+, BF4
-) 
AX3E= piramidal (NH3 , PH3 , ClO3
-) 
AX2E2= angular (H2O , NH2
- ,OF2) 
AX5= bipirâmide trigonal (PCl5 ) 
AX6= octaédrica (SF6) 
 
 
 
Demais vestibulares 
 
AX4E = tetraedro distorcido ou gangorra (SF4) 
AX4E2= quadrado planar (XeF4 , ICl4
-) 
AX3E2 = forma de T (ClF3 ) 
AX2E3= linear (I3
-) 
AX5E = pirâmide de base quadrada (ClF5 ,BrF5) 
 
 
 
Geometria eletrônica e geometria molecular 
 
Na determinação da geometria de uma molécula devemos levar 
em consideração apenas às posições de seus núcleos(átomos).Por exemplo, 
a molécula de amônia,NH3 ,possui número de coordenação quatro ao redor 
do átomo de nitrogênio.De acordo com a TRPECV as repulsões entre os 
ligantes e o par de elétrons isolado são mínimas em um arranjo tetraédrico.A 
geometria molecular descreve a posição espacial dos átomos,não o arranjo 
de coordenação.Por isso a geometria molecular da amônia é piramidal 
trigonal,entretanto, o arranjo de coordenação ou geometria eletrônica é 
tetraédrica,como mostrado na figura a seguir.Veja: 
 
 
 
Exercício resolvido 
 
01)Determine o arranjo(geometria eletrônica) e a geometria molecular de 
(a) 𝐼𝐹4
+ ;(b) 𝐼𝐶𝑙4
−. 
 
Resolução: 
1º etapa => construção da fórmula estrutural de Lewis 
2º etapa => determinação do grupo AXE da molécula 
 
Na molécula de 𝑰𝑭𝟒
+ o número total de elétrons disponíveis 
para a construção da fórmula estrutural de Lewis é: 
 
I = 7 elétrons 
F= 7 elétrons (cada flúor) 
Carga positiva = -1elétron 
Total = 34 elétrons 
 
Na molécula de 𝑰𝑪𝒍𝟒
− o número total de elétrons disponíveis 
para a construção da fórmula estrutural de Lewis é: 
 
I = 7 elétrons 
Cl= 7 elétrons (cada flúor) 
Carga negativa = 1elétron 
Total = 36 elétrons 
 
Portanto, temos: 
 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (UESB BA) A teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de 
valência de Ronald Gillespie ampliou a explicação das estruturas 
tridimensionais de moléculas, desenvolvendo assim as representações de 
Lewis. A teoria explica não só essas estruturas, como também as 
representações e repulsões de pares eletrônicos ligantes e não 
ligantes.Levando-se em consideração os conhecimentos sobre a teoria da 
repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, é correto afirmar: 
 
01.A forma geométrica do íon 
−
2NH é linear e diferente da molécula da 
água, que é angular. 
02.O íon 
−
3SnCl tem forma geométrica piramidal com um par de elétrons 
não ligante no átomo central. 
03.O arranjo piramidal do íon 
−2
3CO permite a menor repulsão entre os 
pares eletrônicos na estrutura. 
04.Os ângulos entre as ligações do átomo de nitrogênio com os de oxigênio 
no íon 
−
3NO são menores que 90º. 
05.O par de elétrons não ligante na molécula de amônia NH3 exerce menor 
repulsão em relação aos demais pares ligantes. 
 
02 - (UFRR) De acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da 
camada de valência (VSEPR), em qual alternativa as moléculas apresentam 
a mesma geometria. 
 
a)BF3 e H2S b)PH3 e NH3 c)SF6 e PH3 d)H2S e PH3 e)NH3 e BF3 
 
03 - (Unioeste PR)Para a constituição de seres vivos, é necessária a 
formação de moléculas e ligações químicas, formadas entre os orbitais 
atômicos e/ou os orbitais híbridos. Associado aos orbitais descritos nesta 
questão, é correto afirmar: 
a)A hibridização não altera a forma dos orbitais. 
b)Cada orbital p comporta no máximo 2 elétrons. 
c)Todos os orbitais s possuem o mesmo tamanho e formato. 
d)A hibridização de orbitais só ocorre no átomo de carbono. 
e)Os orbitais sp3 formam moléculas planas. 
 
04 - (Mackenzie SP) Assinale a alternativa que apresenta compostos 
químicos que possuam geometria molecular, respectivamente, linear, 
trigonal plana e piramidal.Dados: número atômico (Z) H = 1, C = 6, N = 7, 
O = 8, F = 9 e S = 16. 
 
a)H2O, SO3 e CH4. b)CO2, SO3 e NH3. c)CH4, SO2 e HF. 
 d)CO2, SO2 e NH3. e)H2O, SO2 e HF. 
 
05 - (PUC SP)Com base na estrutura eletrônica do átomo central, sugira os 
tipos de orbital híbrido envolvidos nas ligações de cada uma das seguintes 
moléculas: 
a)BF3 e CCl4; b)PCl5 e SF6. 
 
06 - (UEG GO)A estrutura abaixo representa um carbocátion terciário, o 
qual pode ser formado em reações de substituição de haletos de alquila com 
espécies química nucleofílicas e na presença de solventes adequados. 
CH3 C
CH3
CH3
 
A análise de sua estrutura permite concluir que essa espécie química 
apresenta uma geometria 
 
a)linear. b)piramidal. c)tetraédrica. d)trigonal planar. 
 
07 - (FCM PB) A geometria molecular é o arranjo tridimensional dos 
átomos em uma molécula e influencia muitas de suas propriedades físicas e 
químicas, como pontos de fusão e de ebulição, densidade e tipos de reação 
em que a molécula participa. Uma das abordagens que explica a geometria 
molecular de diversas espécies é a Teoria da Repulsão dos Pares 
Eletrônicos da Camada de Valência (RPECV) que procura elucidar as 
geometrias moleculares em termos da repulsão eletrostática entre os pares 
de elétrons em torno do átomo central. Com base na Teoria RPECV, análise 
as espécies: SO2, NH4
+, BeCl2, BF3 e SF6, e assinale a alternativa correta: 
 
a)A geometria do SO2 é linear e o átomo de enxofre apresenta um par de 
elétrons não ligante. 
b)A molécula de BF3 possui geometria piramidal e ângulos de ligação de 
120º. 
c)O NH4
+ apresenta ao redor do átomo central, três pares de elétrons ligantes 
e um par de elétrons não ligante. 
d)O BeCl2 apresenta geometria angular e o átomo central possui quatro 
elétrons na camada de valência. 
e)O SF6 apresenta uma geometria octaédrica, onde o átomo central apresenta 
apenas pares de elétrons ligantes. 
 
08 - (UFG GO) A teoria da repulsão por pares de elétrons da camada de 
valência (VSEPR) é um modelo para previsão da estrutura tridimensional das 
moléculas. Considere as moléculas de NH3 e de H2O. 
 
a)Determine suas geometrias moleculares, considerando os pares de elétrons 
não-ligantes. 
b)Estime os ângulos de ligação dos pares de elétrons ligantes e justifique sua 
resposta. 
 
09 - (ITA SP) Assinale a opção que contêm a geometria molecular 
CORRETA das espécies OF2 , SF2 , BF3 , NF3 , CF4 e XeO4 , todas no 
estado gasoso. 
 
a)Angular , linear, piramidal, piramidal, tetraédrica e quadrado planar. 
b)Linear, linear, trigonal plana, piramidal, quadrado planar quadrado planar. 
c)Angular, angular, trigonal plana, piramidal, tetraédrica e tetraédrica. 
d)Linear, angular, piramidal, trigonal plana, angular e tetraédrica. 
e)Trigonal plana, linear, tetraédrica, piramidal, tetraédrica e quadrado planar. 
 
10 - (UFF RJ)A química está na base do desenvolvimento econômico e 
tecnológico. Da siderurgia à indústria da informática, das artes à construção 
civil, da agricultura à indústria aeroespacial, não há área ou setor que não 
utilize em seus processos ou produtos algum insumo de origem química. 
Um desses insumos é o metano, gás natural, usado como combustível na 
indústria química. A queima do metano pode ser representada pela seguinte 
equação: 
 
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O 
 
Em relação ao metano (CH4) e ao dióxido de carbono (CO2), pode-se dizer 
que a forma geométrica de cadaum desses compostos, respectivamente, é 
 
a)tetraédrica e trigonal planar. 
b)tetraédrica e linear. 
c)quadrática planar e trigonal planar. 
d)quadrática planar e linear. 
e)tetraédrica e quadrática planar. 
 
11 - (UEM PR)Para se fazer uma previsão sobre a geometria das 
moléculas, podem-se utilizar várias teorias. Considerando a molécula SF6, 
em que a menor distância entre os átomos de flúor mede aproximadamente 
1,8 Å e considerando que 54,248,6 = e que 4,12 = , assinale o que 
for correto. 
 
01.Nessa molécula, o átomo de enxofre obedece à regra do octeto. 
02.A forma espacial que representa a molécula SF6 é a de um octaedro 
regular. 
04.A distância do átomo de enxofre a qualquer átomo de flúor nessa molécula 
mede aproximadamente 1,7 Å. 
08.Desconsiderando as dimensões dos átomos na molécula, a área total da 
superfície do SF6 mede mais do que 10 Å
2. 
16.Desconsiderando as dimensões dos átomos na molécula, o volume da 
forma espacial do SF6 mede menos do que 4 Å
3. 
 
12 - (UFV MG)Em relação à geometria das moléculas de água, amônia, 
metano e etino, assinale a alternativa CORRETA: 
 
a)H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, quadrática plana. 
b)H2O, angular; NH3, trigonal plana; CH4, quadrática plana; C2H2, linear. 
c)H2O, linear; NH3, trigonal plana; CH4, tetraédrica; C2H2, linear. 
d)H2O, angular; NH3, piramidal; CH4, tetraédrica; C2H2, linear. 
 
13 - (UFMT) A teoria da repulsão dos pares eletrônicos sustenta: ao redor 
do átomo central, pares eletrônicos ligantes e não ligantes se repelem, 
tendendo a ficar tão afastados quanto possível. De acordo com essa teoria, 
quais estruturas podem ser previstas para as moléculas de SF6, PCl5, CH4, 
respectivamente? 
 
a)tetraédrica, bipirâmide trigonal e octaédrica 
b)octaédrica, bipirâmide trigonal e tetraédrica 
c)bipirâmide trigonal, tetraédrica e tetraédrica 
d)tetraédrica, tetraédrica e octaédrica 
e)octaédrica, tetraédrica e bipirâmide trigonal 
 
 
14 - (UFTM MG) A molécula de ozônio apresenta geometria molecular 
 
a)angular. b)linear. c)piramidal. d)tetraédrica. e)trigonal plana. 
 
GABARITO: 
 
1) Gab: 02 2) Gab: B 3) Gab: B 4) Gab: B 
5) Gab: a) sp2 e sp3 b) sp3d e sp3d2 6) Gab: D 7) Gab: E 
8) Gab: 
a)Ambas são tetraédricas, quando se considera os pares de elétrons não 
ligantes. 
 
b)O ângulo da água é aproximadamente 105º e o da amônia é 
aproximadamente 107º. Tal diferença se deve ao fato de a água ter dois pares 
de elétrons livres, os quais têm maior intensidade de repulsão entre si e 
empurram mais fortemente os pares ligantes para mais próximos uns dos 
outros. 
 
9) Gab: C 10) Gab: B 11) Gab: 26 12) Gab: D 13) Gab: B 
14) Gab: A