Como eu determino a forma molecular de uma molécula?

Responda:

ATENÇÃO. Este é um documento LONGO. Ele cobre todas as formas possíveis para moléculas com até seis pares de elétrons ao redor do átomo central.

Explicação:

PASSOS ENVOLVIDOS

Existem três etapas básicas para determinar a forma molecular de uma molécula:

  1. Escreva a estrutura de pontos de Lewis da mol√©cula. Isso fornece o n√ļmero est√©rico (SN) - o n√ļmero de pares de liga√ß√Ķes e pares solit√°rios em torno do √°tomo central.

  2. Use o SN e VSEPR teoria para determinar a geometria do par de elétrons da molécula.

  3. Use a forma VSEPR para determinar os √Ęngulos entre o liga√ß√£o pares.

PRINC√ćPIOS VSEPR:

  1. A repuls√£o entre pares de el√©trons de val√™ncia na camada externa do √°tomo central determina a forma da mol√©cula. Voc√™ deve determinar o n√ļmero est√©rico (SN) - o n√ļmero de pares de liga√ß√£o e pares solit√°rios sobre o √°tomo central.

  2. Pares solitários repelem mais do que pares de ligação.

A. SN = 2

Qual é a forma de #"BeCl"_2#?

A estrutura de pontos de Lewis para #"BeCl"_2# is

wiki.chemprime.chemeddl.org

A Central #"Be"# O √°tomo possui dois pares de liga√ß√Ķes em sua camada externa (SN = 2).

A repulsão entre esses dois pares faz com que os átomos estejam o mais afastados possível.

A forma da mol√©cula √© linear e a #"Cl-Be-Cl"# √Ęngulo de liga√ß√£o √© 180 ¬į.

B. SN = 3

Existem duas possibilidades.

i. #"AX"_3# - Três pares de ligação

Qual é a forma de #"BF"_3#?

A estrutura de pontos de Lewis #"BF"_3# is

chemwiki.ucdavis.edu

O #"B"# √°tomo tem tr√™s pares de liga√ß√Ķes em sua casca externa.

Minimizar a repuls√£o causa #"F"# √°tomos para formar um tri√Ęngulo equil√°tero sobre o #"B"# √°tomo, como mostrado abaixo.

www.grandinetti.org

A forma da molécula é planar trigonal.

Todos os √°tomos est√£o no mesmo plano, e o #"F-B-F"# √Ęngulos de liga√ß√£o s√£o todos 120 ¬į.

ii. #"AX"_2"E"# - dois pares de liga√ß√Ķes e um par solit√°rio

Qual é a forma de #"SO"_2#?

A estrutura de pontos de Lewis #"SO"_2# is

i.stack.imgur.com

O átomo central, #"S"#, possui três grupos ligados a ele, dois átomos de oxigênio e um par solitário.

A geometria do par de elétrons de #"SO"_2# é planar trigonal.

Seria desenhado como

butane.chem.uiuc.edu

A forma molecular de #"SO"_2# não é planar trigonal.

Ao determinar a forma molecular, consideramos apenas as posi√ß√Ķes dos √°tomos, n√£o os pares solit√°rios.

Portanto, a forma molecular de #"SO"_2# é dobrado e é representado como

cnx.org

O par solitário de elétrons ocupa um volume relativamente grande, uma vez que são retidos por apenas um átomo.

Comprimem o √Ęngulo de liga√ß√£o entre os oxig√™nio e o enxofre a cerca de 119.5 ¬į.

C. SN = 4

Existem quatro possibilidades.

i. #"AX"_4# - quatro pares de liga√ß√Ķes

Qual é a forma de #"CH"_4#?

A estrutura de pontos de Lewis #"CH"_4# is

o.quizlet.com

A forma dessa molécula, no entanto, não é plana, como você pode pensar na maneira como desenhamos essa estrutura de pontos.

Os quatro pares de liga√ß√Ķes est√£o dispostos em torno do #"C"# √°tomo, apontando para os cantos de um tetraedro regular.

Essa forma minimiza a repuls√£o entre os pares de liga√ß√Ķes.

www.peoi.net

O √Ęngulo 109.5 ¬į √© o mesmo para todos #"H-C-H"# √Ęngulos de liga√ß√£o e √© chamado de √Ęngulo de liga√ß√£o tetra√©drico.

A forma do #"CH"_4# molécula é tetraédrica.

ii. #"AX"_3"E"# - tr√™s pares de liga√ß√Ķes e um par solit√°rio.

O que é o geometria molecular of #"NH"_3#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"NH"_3# is

www.spiritsd.ca

O átomo central, #"N"#, tem quatro grupos ligados a ele: três átomos de hidrogênio e um par solitário.

A geometria do par de elétrons de #"NH"_3# é tetraédrico.

√Č desenhado como mostrado abaixo:

chemistry.elmhurst.edu

Lembre-se de que, ao determinar a forma molecular, consideramos apenas as posi√ß√Ķes dos √°tomos, n√£o os pares solit√°rios.

Se olharmos apenas para os √°tomos, veremos um tetraedro curto e bastante distorcido.

Isso √© chamado de pir√Ęmide.

O #"NH"_3# pir√Ęmide tem uma base triangular.

Portanto, a forma é piramidal trigonal.

A maior repuls√£o do par solit√°rio causa a #"H"# √°tomos em #"NH"_3# devem ser dobrados mais pr√≥ximos do que o √Ęngulo tetra√©drico normal de 109.5 ¬į.

In #"NH"_3# o observado #"H-N-H"# √Ęngulo de liga√ß√£o √© 107.3 ¬į.

iii. #"AX"_2"E"_2# - dois pares de liga√ß√Ķes e dois pares solit√°rios

Qual é a geometria molecular de #"H"_2"O"#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"H"_2"O"# is

www.uwplatt.edu

O átomo central, #"O"#, tem quatro grupos ligados a ele, dois átomos de hidrogênio e dois pares solitários.

A geometria do par de elétrons de #"H"_2"O"# é tetraédrico.

√Č desenhado como mostrado abaixo:

faculty.njcu.edu

A forma é chamada dobrada.

O #"H-O-H"# √Ęngulo de liga√ß√£o √© menor do que o #"NH"_3#, em parte devido √†s maiores repuls√Ķes causadas por dois pares solit√°rios.

Na √°gua, o observado #"H-O-H"# √Ęngulo de liga√ß√£o √© 104.5 ¬į.

Todos os √Ęngulos de liga√ß√£o #"AX"_2"E"_2# mol√©culas s√£o significativamente inferiores a 109.5 ¬į.

D. SN = 5

Existem quatro possibilidades.

i. #"AX"_5# - cinco pares de liga√ß√Ķes

Qual é a forma molecular de #"PCl"_5#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"PCl"_5# is

chem.libretexts.org

√Ātomos passados #"Si"# in a tabela peri√≥dica pode "expandir o octeto" e ter mais de oito el√©trons de val√™ncia.

Aqui o #"P"# átomo tem dez elétrons de valência.

Se você visualizar o #"P"# átomo no centro de uma esfera como a terra, você tem um #"Cl"# átomo no Polo Norte, um #"Cl"# átomo no pólo sul e três #"Cl"# átomos se espalham uniformemente ao redor do equador.

chemistry.elmhurst.edu

Observe que o #"Cl"# √°tomos ocupam dois tipos de posi√ß√Ķes.

Os dois #"Cl"# √°tomos que est√£o em uma linha reta que passa atrav√©s do #"P"# Diz-se que o n√ļcleo ocupa posi√ß√Ķes axiais.

Os outros tr√™s #"Cl"# √°tomos est√£o em posi√ß√Ķes equatoriais.

Se voc√™ se juntar ao #"Cl"# √°tomos por linhas retas, o diagrama parece duas pir√Ęmides trigonais unidas na base.

O #"PCl"_5# molécula tem uma forma bipiramidal trigonal.

Existem dois √Ęngulos de liga√ß√£o diferentes na mol√©cula.

O axial #"Cl"# √°tomos est√£o em √Ęngulos de 90 ¬į ao equatorial #"Cl"# √°tomos, enquanto o equatorial #"Cl"# √°tomos est√£o em √Ęngulos de 120 ¬į um do outro.

ii. #"AX"_4"E"# - Quatro pares de liga√ß√Ķes e um par solit√°rio.

Qual é a forma molecular de #"SF"_4#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"SF"_4# is

www.tutor-homework.com

Os cinco pares de elétrons assumem uma geometria bipiramidal trigonal.

www.chem.tamu.edu

O par solitário ocupa uma posição equatorial, porque isso o afasta mais dos outros pares de elétrons.

Se voc√™ virar a mol√©cula de lado, ela parecer√° uma gangorra, com a axial #"F"# √°tomos nas extremidades e o equatorial #"F"# √°tomos atuando como piv√ī.

A forma é chamada de gangorra.

upload.wikimedia.org

O axial #"F‚ÄďS‚ÄďF"# O √Ęngulo de liga√ß√£o √© 173.1 ¬į em vez de 180 ¬į, por causa do √ļnico par de el√©trons no plano equatorial.

O equatorial #"F-S-F"# o √Ęngulo de liga√ß√£o √© comprimido para 101.6 ¬į a partir do seu valor normal de 120 ¬į.

iii. #"AX"_3"E"_2# - pares de ligação de árvores e dois pares isolados

Qual é a forma molecular de #"ClF"_3#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"ClF"_3# is

https://s3.amazonaws.com/classconnection/153/flashcards/919153/png/download_(3) -1518046CE7937FB18BB.png

Os cinco pares de elétrons assumem uma geometria bipiramidal trigonal.

www.satriwit3.ac.th

Os dois pares solit√°rios ocupam as posi√ß√Ķes equatoriais para minimizar repuls√Ķes.

Os pares de ligação formam uma forma de T, e essa é a forma da molécula.

chemlab.truman.edu

Na verdade, a mol√©cula tem uma forma "distorcida-T" porque os dois pares isolados reduzem a #"F-S-F"# √Ęngulo de liga√ß√£o de 90 ¬į a 86.98 ¬į e a #"F-S-F"# o √Ęngulo de uni√£o na parte superior do T √© reduzido de 180 ¬į para 173.96 ¬į.

iv. #"AX"_2"E"_3# - dois pares de ligação e três pares solitários

Qual é a forma molecular de #"XeF"_2#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"XeF"_2# is

classconnection.s3.amazonaws.com

Os cinco pares de elétrons assumem uma geometria bipiramidal trigonal.

www.uwosh.edu

Os tr√™s pares solit√°rios ocupam as tr√™s posi√ß√Ķes equatoriais, ent√£o o que voc√™ tem √© um √°tomo de xen√īnio com tr√™s pares solit√°rios apontando para os cantos de um tri√Ęngulo equil√°tero, com um #"F"# √°tomo abaixo do tri√Ęngulo e outro acima.

O resultado √© uma forma linear para o #"XeF"_2# mol√©cula e a #"F-Xe-F"# √Ęngulo de liga√ß√£o √© 180 ¬į.

E. SN = 6

Existem cinco possibilidades.

i. #"AX"_6# - seis pares de ligação

Qual é a forma molecular de #"SF"_6#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"SF"_6# is

www.uwplatt.edu

Os seis pares de liga√ß√£o se organizam com quatro pares de liga√ß√£o equatorial e mais um par em cada uma das localiza√ß√Ķes polares.

www.uwplatt.edu

A forma é chamada octaédrica.

Cada #"F-S-F"# √Ęngulo de liga√ß√£o √© 90 ¬į.

ii. #"AX"_5"E"# - cinco pares de ligação e um par solitário

Qual é a estrutura de #"IF"_5#?

A estrutura de pontos de Lewis de #"IF"_5# is

www.chemistry.mcmaster.ca

Os pares de el√©trons se organizam nos cantos de um octaedro com um par solit√°rio ocupando uma dessas posi√ß√Ķes.

wps.prenhall.com

Quatro dos #"F"# √°tomos est√£o nos cantos de um quadrado, e um est√° diretamente acima do #"I"# √°tomo.

Linhas que conectam o #"F"# os √°tomos formam uma pir√Ęmide com uma base quadrada, portanto a forma √© quadrada piramidal.

O #"F-I-F"# √Ęngulos entre vizinhos #"F"# √°tomos s√£o 90 ¬į.

iii. #"AX"_4"E"_2# - quatro pares de liga√ß√Ķes e dois pares solit√°rios

Qual é a forma molecular de #"XeF"_4#?

A estrutura de pontos de Lewis é

www.tutor-homework.com

Os pares de elétrons se organizam nos cantos de um octaedro.

Os quatro pares de liga√ß√£o apontam para os cantos de um quadrado, e os pares solit√°rios ocupam as posi√ß√Ķes axiais acima e abaixo do plano do quadrado.

www.chem.tamu.edu

Desde os quatro #"F"# átomos estão nos cantos de um quadrado, a forma molecular é quadrada plana.

O #"F-Xe-F"# √Ęngulos de liga√ß√£o entre vizinhos #"F"# √°tomos s√£o 90 ¬į.

iv. #"AX"_3"E"_3# - três pares de ligação e três pares solitários

Não existem moléculas que pertençam ao #"AX"_3"E"_3# sistema.

No entanto, a geometria eletr√īnica √© octa√©drica, com os tr√™s pares solit√°rios ocupando posi√ß√Ķes equatoriais.

Os pares de liga√ß√Ķes restantes s√£o dispostos em forma de T com √Ęngulos de liga√ß√£o de 90 ¬į.

www.chemthes.com

v. #"AX"_2"E"_4# - dois pares de ligação e quatro pares solitários

Não estável #"AX"_2"E"_4# moléculas são conhecidas.

No entanto, prevemos que a forma molecular seja linear com √Ęngulos de liga√ß√£o de 180 ¬į.

www.chemthes.com

RESUMO

Para prever a forma de uma molécula:

  1. Escreva a estrutura de pontos de Lewis para a molécula.

  2. Determine o n√ļmero est√©rico do √°tomo central.

  3. Decida a orienta√ß√£o do par de el√©trons com base no n√ļmero est√©rico.

  4. Considere a coloca√ß√£o de pares isolados e quaisquer distor√ß√Ķes de formas "regulares".

  5. Nomeie a forma com base na localização dos átomos ligados ao átomo central

A tabela abaixo resume todas as formas moleculares.

figures.boundless.com