Exercícios sobre hibridização
Estes exercícios sobre hibridização contemplam tipos específicos de união de orbitais atômicos em diferentes substâncias.
Publicado por: Diogo Lopes DiasQuestões
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Questão 1
(ITA) Considere as seguintes espécies químicas no estado gasoso, bem como os respectivos átomos assinalados pelos algarismos romanos:
N → ONNO2
Cl → FClO2
I → ICl3
Cl → F4ClO-
Os orbitais híbridos dos átomos assinalados por I, II, III e IV são, respectivamente:
Letra a).
- Para o ONNO2:
Nesse caso, os dois nitrogênios ocupam o centro da molécula. Assim, eles são o único centro, e os oxigênios, os três ligantes. Como o oxigênio necessita de duas ligações, dois deles realizam dupla ligação com o nitrogênio, e o outro liga-se por dativa. Os dois nitrogênios possuem, então, três nuvens e, por isso, a geometria é trigonal e a hibridização é sp2.
- Para o FClO2
Como o Flúor só faz uma ligação simples e o oxigênio, uma dupla, o cloro realiza duas ligações duplas e uma simples. Em cada ligação dupla, o cloro utiliza dois de seus sete elétrons de valência; na simples, ele utiliza apenas um. Assim, o cloro possui dois elétrons não ligantes (dos seus sete elétrons de valência), que formam uma nuvem. Portanto, o cloro possui quatro nuvens, geometria bipiramidal e hibridização sp3.
- Para o ICl3
Como podemos perceber, essa molécula possui três ligantes no iodo. Como o cloro só faz uma ligação simples, o iodo realiza três ligações. Em cada ligação simples, o iodo utiliza um de seus sete elétrons de valência. Como o iodo possui quatro elétrons não ligantes (dos seus sete elétrons de valência), que formam duas nuvens, ele apresenta cinco nuvens, geometria bipiramidal e hibridização sp3d.
- Para o F4ClO-
Essa molécula apresenta cinco ligantes no cloro. Como o flúor só faz uma ligação simples, o cloro realiza quatro ligações simples com átomos de flúor. A carga negativa na fórmula indica que o oxigênio compartilha apenas um elétron (uma ligação simples) com o cloro.
Em cada ligação simples, o iodo utiliza um de seus sete elétrons de valência. O cloro possui dois elétrons não ligantes (dos seus sete elétrons de valência), que formam uma nuvem; logo, no total, ele apresenta seis nuvens, geometria octaédrica e hibridização sp3d2.
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Questão 2
(UFC-CE) Fugir da poluição das grandes cidades, buscando ar puro em cidades serranas consideradas oásis em meio à fumaça, pode não ter o efeito desejado. Resultados recentes obtidos por pesquisadores brasileiros mostraram que, em consequência do movimento das massas de ar, dióxido de enxofre (SO2) e dióxido de nitrogênio (NO2) são deslocados para regiões distantes e de maior altitude. Curiosamente, estes poluentes possuem propriedades similares, que se relacionam com a geometria molecular. Assinale a alternativa que descreve corretamente essas propriedades.
Letra d).
- Para o SO2
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Molécula com dois ligantes no enxofre;
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Como o oxigênio faz duas ligações, o enxofre realiza uma dupla com um oxigênio e uma dativa com o outro oxigênio;
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Nas ligações duplas e na dativa, o enxofre utiliza quatro de seus seis elétrons de valência;
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O enxofre possui dois elétrons não ligantes, três nuvens, geometria angular e hibridização sp2.
- Para o NO2
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Molécula com dois ligantes no nitrogênio;
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Como o oxigênio faz duas ligações, o nitrogênio realiza uma dupla com um oxigênio e uma simples com o outro oxigênio;
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Na ligação dupla, o nitrogênio utiliza dois de seus cinco elétrons de valência; na simples, ele utiliza um elétron;
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O nitrogênio possui dois elétrons não ligantes, três nuvens, geometria angular e hibridização sp2.
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Questão 3
Dadas as fórmulas moleculares do pentafluoreto de fósforo (PF5) e do hexafluoreto de fósforo (PF6), indique entre as alternativas abaixo aquela que apresenta a mudança na hibridização que o átomo de fósforo sofre quando o pentafluoreto passa a ser hexafluoreto:
Letra e).
- Para o PF5
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Molécula com cinco ligantes no fósforo;
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Como o Flúor só faz uma ligação simples, o fósforo realiza cinco ligações simples;
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Em cada ligação simples, o fósforo utiliza um de seus cinco elétrons de valência;
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O fósforo não possui elétrons não ligantes;
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O fósforo possui cinco nuvens e, por isso, geometria bipiramidal e hibridização sp3d.
- Para o PF6
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Molécula com seis ligantes no fósforo;
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Como o Flúor só faz uma ligação simples, o fósforo realiza seis ligações simples;
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O fósforo não possui elétrons não ligantes;
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O fósforo possui seis nuvens e, por isso, geometria octaédrica e hibridização sp3d2.
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Questão 4
Qual das alternativas abaixo corresponde, respectivamente, à geometria e à hibridização do cloro nas moléculas ClF3 e o ClF5?
Letra a).
- Para o ClF3
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Molécula com três ligantes no cloro;
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Como o Flúor só faz uma ligação simples, o cloro realiza três ligações simples;
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Em cada ligação simples, o cloro utiliza um de seus sete elétrons de valência;
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O cloro possui quatro elétrons não ligantes (dos seus sete elétrons de valência), que formam duas nuvens;
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O cloro possui cinco nuvens e, por isso, geometria bipiramidal e hibridização sp3d.
- Para o ClF5
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Molécula com cinco ligantes no cloro;
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Como o Flúor só faz uma ligação simples, o cloro realiza cinco ligações simples;
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Em cada ligação simples, o cloro utiliza um de seus sete elétrons de valência;
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O cloro possui dois elétrons não ligantes (dos seus sete elétrons de valência), que formam uma nuvem;
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O cloro possui seis nuvens e, por isso, geometria octaédrica e hibridização sp3d2.