Exercícios sobre hibridização
Estes exercícios sobre hibridização contemplam tipos específicos de união de orbitais atômicos em diferentes substâncias.
(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:
a) sp2 , sp3 , dsp3 e d2 sp3
b) sp2 , sp2 , sp3 e dsp3
c) sp3 , dsp3 , d2 sp3 e sp3
d) sp3 , sp2 , dsp3 e d2 sp3
e) sp, dsp3 , sp3 e dsp3
(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.
a) Trigonal plana, sp3
b) Tetraédrica, sp3
c) Angular, sp3
d) Angular, sp2
e) Linear, sp
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:
a) sp → sp2
b) sp2 → sp3
c) sp3 → p3d
d) sp3d2 → sp3d3
e) sp3d → sp3d2
Qual das alternativas abaixo corresponde, respectivamente, à geometria e à hibridização do cloro nas moléculas ClF3 e o ClF5?
a) octaédrica, pirâmide de base quadrada, sp3d e sp3d2 .
b) pirâmide trigonal, pirâmide de base quadrada, sp3 e sp3d2 .
c) pirâmide trigonal, bipirâmide trigonal, sp3 e sp3d.
d) trigonal plana, bipirâmide trigonal, sp2 e sp3d.
e) octaédrica, bipirâmide trigonal, sp3d e sp3d.
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.
Letra d).
- Para o SO2
-
Molécula com dois ligantes no enxofre;
-
Como o oxigênio faz duas ligações, o enxofre realiza uma dupla com um oxigênio e uma dativa com o outro oxigênio;
-
Nas ligações duplas e na dativa, o enxofre utiliza quatro de seus seis elétrons de valência;
-
O enxofre possui dois elétrons não ligantes, três nuvens, geometria angular e hibridização sp2.
- Para o NO2
-
Molécula com dois ligantes no nitrogênio;
-
Como o oxigênio faz duas ligações, o nitrogênio realiza uma dupla com um oxigênio e uma simples com o outro oxigênio;
-
Na ligação dupla, o nitrogênio utiliza dois de seus cinco elétrons de valência; na simples, ele utiliza um elétron;
-
O nitrogênio possui dois elétrons não ligantes, três nuvens, geometria angular e hibridização sp2.
Letra e).
- Para o PF5
-
Molécula com cinco ligantes no fósforo;
-
Como o Flúor só faz uma ligação simples, o fósforo realiza cinco ligações simples;
-
Em cada ligação simples, o fósforo utiliza um de seus cinco elétrons de valência;
-
O fósforo não possui elétrons não ligantes;
-
O fósforo possui cinco nuvens e, por isso, geometria bipiramidal e hibridização sp3d.
- Para o PF6
-
Molécula com seis ligantes no fósforo;
-
Como o Flúor só faz uma ligação simples, o fósforo realiza seis ligações simples;
-
O fósforo não possui elétrons não ligantes;
-
O fósforo possui seis nuvens e, por isso, geometria octaédrica e hibridização sp3d2.
Letra a).
- Para o ClF3
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Molécula com três ligantes no cloro;
-
Como o Flúor só faz uma ligação simples, o cloro realiza três ligações simples;
-
Em cada ligação simples, o cloro utiliza um de seus sete elétrons de valência;
-
O cloro possui quatro elétrons não ligantes (dos seus sete elétrons de valência), que formam duas nuvens;
-
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;
-
Como o Flúor só faz uma ligação simples, o cloro realiza cinco ligações simples;
-
Em cada ligação simples, o cloro 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;
-
O cloro possui seis nuvens e, por isso, geometria octaédrica e hibridização sp3d2.