Afinal, o que é geometria molecular? Esse conceito se refere ao formato das moléculas e tem tudo a ver com a maneira como os átomos estão acomodados para formá-las.
A princípio, essa pode parecer uma informação sem importância, mas saiba que ela interfere de maneira impactante no nosso dia a dia. Entendeu? Então, bora lá pra um papo sobre geometria molecular, geometria angular e tudo mais!
Antes de te mostrar, de uma vez por todas, o que é geometria molecular, a gente vai falar sobre a parte prática da matéria. Afinal, esse conceito é o que diferencia cada tipo de molécula. Em outras palavras, ele determina propriedades das substâncias.
Assim, define-se como geometria molecular a figura geométrica formada quando imaginamos linhas retas unindo todos os núcleos dos átomos de uma molécula.
Todas as moléculas diatômicas, ou seja, formadas por 2 átomos, apresentam uma única linha reta entre eles. Assim, a geometria dessas moléculas é linear. Já moléculas triatômicas podem apresentar geometria linear ou angular. Assim:
Mas o que provoca isso?
Podemos explicar isso pela Teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência. Essa teoria se baseia na presença ou ausência de pares eletrônicos livres do átomo central que se comportam como uma nuvem eletrônica que se repelem entre si.
Com isso, a molécula tende a adquirir a forma geométrica em que adquire a maior distância angular possível. Um grupo de elétrons pode corresponder a:
- Uma ligação covalente simples;
- Uma ligação dupla;
- Uma ligação tripla;
- Um par de elétrons não ligantes.
Todos eles correspondem a uma nuvem eletrônica. A geometria molecular será determinada pela posição dos núcleos dos átomos ligados ao átomo central, levando em conta a interação entre as nuvens eletrônicas e as repulsões exercidas por elas.
No quadro abaixo, podemos observar as diversas geometrias moleculares de acordo com o número de átomos presentes e o número de nuvens eletrônicas. Ela mostra passo a passo de como podemos determinar a geometria molecular:
Na figura abaixo, podemos observar com maiores detalhes as geometrias moleculares e suas características.
Geometria molecular e seus agregados
Saiba que a geometria molecular determina características sobre a solubilidade, ponto de fusão e até mesmo o ponto de ebulição das substâncias. Além da geometria molecular, outros conceitos fazem a diferença nas propriedades das moléculas.
Veja abaixo, mas não é pra se preocupar. É somente uma maneira de te ajudar a entender melhor a matéria e de associá-la com outros conteúdos que você já conhece. Dá só uma olhada:
- A Força Intermolecular;
- A Polaridade;
- O Tipo de Ligação Química.
Agora, volta! Como eu vou saber qual é a geometria da molécula?
Boa pergunta, jovem! Para facilitar essa tarefa, Ronald James Gillespie, um químico nascido na Inglaterra, definiu uma série de regrinhas pra te ajudar a visualizar a disposição dos átomos nas moléculas. Quer um exemplo? Continue aqui com a gente.
Geometria angular: um exemplo clássico
Agora, você já sabe o que é geometria molecular. Porém, ainda não sabe como a gente faz para determinar a disposição dos átomos nas moléculas para classificar suas ligações. Por exemplo, a molécula de água (H2O) tem geometria angular. Mas como saber isso?
De acordo com a regrinha criada por aquele moço inglês, a geometria angular acontece quando temos uma ligação química entre três átomos. Além disso, o átomo do meio se liga diretamente aos outros dois. Agora, a gente vai conferir se a molécula de água atende mesmo a esses requisitos.
- A molécula de água (um átomo de oxigênio ligado a dois de hidrogênio) tem três átomos? Confere!
- Quantos elétrons da camada de valência do oxigênio participam das ligações químicas? Apenas dois elétrons de um total de seis.
- Então, a que conclusão chegamos? Existem duas nuvens eletrônicas não ligantes.
- E o que isso quer dizer? Que a geometria molecular da água é classificada como geometria angular!
Hora de ativar a memória
Você já sabe que essa matéria se refere à disposição dos átomos nas ligações químicas que formam moléculas. Agora, ao se preparar pras provas, vale a pena rever todos os tipos de geometrias moleculares e suas características.
Mas, fica tranquilo, tá? A gente tem certeza de que você se lembra, mas se ainda tiver dúvidas, leia novamente a matéria e faça anotações. Além disso, faça desenhos das moléculas, tá? Isso ajuda muito!
Vale a pena dar uma lida também naquele exemplo sobre geometria angular. Isso porque, ele é o tipo de conteúdo que te ajuda a fazer quase todo tipo de questão sobre a matéria.
E, por falar nisso, tem mais algumas perguntas quentinhas pra você treinar o aprendizado. Bora lá, então?
1. (UFMA)
São exemplos de estruturas lineares:
Dados: 1H1, 4Be9, 6C12, 7N14, 8O16, 9F19, 16S32, 17Cl35,5
a) N2, H2O
b) BeCl2, SO2
c) CO2, Cl2O
d) HCN, N2O
e) N2O, OF2
2. (IME)
A teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência foi desenvolvida pelo pesquisador canadense Ronald J. Gillespie, em 1957. Esta teoria permite prever a forma geométrica de uma molécula.
O modelo descreve que, ao redor do átomo central, os pares eletrônicos ligantes e os não ligantes se repelem, tendendo a ficar tão afastados quanto possível, de forma que a molécula tenha máxima estabilidade.
A seguir são expressas algumas correlações entre nome, geometria molecular e polaridade de algumas substâncias.
Assinale a correlação falsa.
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V
3. (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.
4. (UEM – PR)
Considerando a molécula de amônia, assinale a alternativa correta.
a) A geometria molecular corresponde a um tetraedro regular.
b) O átomo de nitrogênio e dois átomos de hidrogênio ocupam os vértices de um triângulo equilátero.
c) O centro da pirâmide formada pelos átomos de nitrogênio e pelos átomos de hidrogênio é ocupado pelo par de elétrons livres.
d) Os átomos de hidrogênio ocupam os vértices de um triângulo equilátero.
e) As arestas da pirâmide formada pelos átomos de nitrogênio e pelos átomos de hidrogênio correspondem a ligações iônicas.
5. (PUC-RJ)
De acordo com a Teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, os pares de elétrons em torno de um átomo central se repelem e se orientam para o maior afastamento angular possível.
Considere que os pares de elétrons em torno do átomo central podem ser uma ligação covalente (simples, dupla ou tripla) ou simplesmente um par de elétrons livres (sem ligação).
Com base nessa teoria, é correto afirmar que a geometria molecular do dióxido de carbono é:
a) trigonal plana.
b) piramidal.
c) angular.
d) linear.
e) tetraédrica.
Gabarito
- D
- C
- B
- D
- D
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