Embora só ouvir falar em exercícios de geometria molecular já dê um frio na espinha, esse é um conteúdo importante pra aprender na fase de vestibular.
Além disso, praticar atividades e exercícios é essencial pra gravar e absorver com mais eficiência o conteúdo aprendido.
Pra quem está estudando e quer aprender geometria molecular, precisa saber que esse é o processo de quando uma molécula toma o lugar de outra, pra se posicionar e assim se tornar um átomo central.
Esse formato de molécula também pode ser chamado de ligação covalente. Dentro do plano espacial, são os átomos os responsáveis por compor uma molécula. Sendo assim, é necessário, no mínimo, dois átomos pra que uma molécula seja formada.
Mas é possível haver um átomo central e é preciso que outros átomos estejam à sua volta. Essa disposição leva em consideração a teoria TREPC, que fala de repulsão em pares eletrônicos.
Portanto, diz-se que elétrons que estão presentes em nuvens eletrônicas localizados ao redor de um átomo central, se afastam. O que significa que mudam os átomos de lugar, gerando assim a geometria molecular.
Tipos de geometria molecular
Existem vários tipos de caracterização da geometria molecular, por isso, é importante conhecê-los pra entender qual pode ser a determinação de suas moléculas, frente a uma substância.
Geometria linear
Essa categoria envolve a molécula que é diatômica, ou seja, que possui dois átomos, até três (triatômica). Portanto, nesse caso, há um átomo central que fica no meio, e assim liga os outros dois átomos. Quando existem 3 átomos, não há nuvem sem ligação.
Pra se ter um exemplo, na molécula do CS2, existem três átomos, um de carbono que fica ligado a outros dois átomos de enxofre. Sendo assim, todas as ligações possuem camada de valência pelo carbono que participa delas.
Geometria angular
Essa representação acontece quando há moléculas triatômicas e o central se liga a outros dois de forma direta. Esse tipo de ligação apresenta uma obrigação em uma ou duas nuvens que não se ligam.
Na molécula de água, por exemplo, possui 3 átomos, um de oxigênio que fica ligado a outros dois de hidrogênio. Entretanto, ao observar essa formação, existem dois elétrons em camada de valência pelo oxigênio.
Geometria trigonal plana
Esse tipo de estrutura contém moléculas tetratômicas, com 4 átomos ligados em um central. Sendo assim, essa estrutura não tem nuvem que não faz ligação. No caso da molécula BH3 que tem 4 átomos, um deles é o boro que se liga em 3 átomos de hidrogênio.
Portanto, esse tipo de molécula que contém 3 elétrons em sua camada de valência, participam das ligações.
Geometria piramidal
Tudo que é mencionado em ligações e suas características, envolve ligação química entre moléculas e átomos. Portanto, no caso da piramidal, as ligações acontecem com 4 átomos, sendo o central que se liga em outros 3 átomos.
Esse tipo de estrutura é obrigatório de ter uma nuvem eletrônica que não se ligue. Contudo, tomando como exemplo o Hidreto de fósforo PH3, em sua molécula existem 4 átomos. Sendo um de fósforo ligado a outros 3 átomos de hidrogênio.
Em conclusão, a formação existem cinco elétrons em camada de valência que participam, sem nuvem que não se ligam.
O que é nuvem eletrônica?
Como citada por várias vezes, a nuvem eletrônica se dá através de um par de elétrons que formam uma ligação com dois átomos. Sendo assim, também funciona entre camadas de valência e átomos centrais que não estejam em nenhum tipo de ligação química.
O que é camada de valência?
Quando se fala em camada de valência em exercícios de geometria molecular, o intuito é falar sobre a última camada de distribuição que pertence a um átomo. Como se trata de uma camada externa, ela fica longe do centro.
Portanto, segue a regra de Octeto, onde são necessários 8 elétrons pra se manter estável. Contudo, se os átomos ficam estáveis, a camada de valência fica completa e os demais elementos que necessitam de mais ligações, recebem os elétrons que precisam.
Exercícios geometria molecular
Questão 1
O COCL2 (fosgênio) é um tipo de gás incolor, porém asfixiante, tóxico e com um cheiro bastante forte e penetrante. Entretanto esse gás se tornou uma arma durante a Primeira Guerra Mundial, onde era fabricado usando monóxido de carbono e gás cloro.
Portanto, ao pensar na geometria molecular, qual a característica de cada uma das substâncias citadas?
- A) Trigonal plana, linear e linear.
- B) Angular, linear e linear.
- C) Linear, trigonal plana e tetraédrica.
- D) Trigonal plana, angular e linear.
- E) Tetraédrica, linear, angular.
Questão 2
A fórmula do SF6 (hexafluoreto de enxofre) é um gás inflamável, inodoro e incolor. Muito usado como isolante pra ser colocado em transformadores de alta tensão. Portanto ser inerte a tensão elétrica, seu uso é bastante comum em equipamentos de distribuição de energia.
Contudo, no que diz respeito sobre o gás é possível afirmar que:
- A) Tem geometria molecular igual à da amônia.
- B) Apresente uma geometria molecular octaédrica.
- C) Possui átomos de flúor e enxofre juntos, formando ligações iônicas.
- D) A geometria molecular bipirâmide trigonal está presente.
- E) É considerada uma substância simples.
Questão 3
Levando em consideração a teoria da repulsão pras camadas de valência e os pares de eletrônicos, os pares de elétrons que giram em torno do átomo central se repelem. Sendo assim, de forma natural, a orientação das moléculas é de se afastar em forma angular.
Portanto, ao analisar essa informação e também o que diz a teoria, os pares de elétrons que giram em torno do átomo central, deve realizar uma ligação covalente simples, tripla ou dupla. Entretanto, se a ligação for de elétrons livres, não há ligação.
Mas é correto afirmar que o dióxido de carbono dentro da geometria molecular é:
- A) Piramidal
- B) Tetraédrica
- C) Trigonal plana
- D) Angular
- E) Linear
Questão 4
Selecione a opção que mostra a relação entre geometria, sua polaridade e a molécula em questão:
- A) CO2 linear e apolar
- B) PBr piramidal e apolar
- C) CCI4, tetraédrica e polar
- D) NH3 angular e apolar
- E) BeF2, angular e polar
Gabarito
- D; 2. B; 3. E; 4. A.
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