Esercizi di geometria molecolare (con template commentato)

a) solo le coppie di elettroni di legame sono in grado di determinare la geometria di una molecola.

b) le coppie di elettroni attorno ad un atomo centrale di una molecola si comportano come nuvole elettroniche e si respingono.

c) La geometria molecolare è il risultato dell'attrazione dell'atomo centrale di una molecola da parte degli elettroni non leganti.

d) maggiore è il numero di atomi centrali in una molecola, la struttura può assumere geometrie diverse.

Risposta spiegata

La teoria della repulsione delle coppie di elettroni del guscio di valenza è un modello utilizzato per prevedere la geometria di una molecola.

L'atomo centrale di una molecola ha coppie di elettroni che possono o meno partecipare ai legami. Questi elettroni di valenza si comportano come nuvole elettroniche e si respingono e si orientano formando la massima distanza possibile.

Se l'elemento X con numero atomico 1 forma un legame chimico con l'elemento Y con numero atomico 9. Qual è la geometria molecolare del composto formato?

Risposta spiegata

Tutte le molecole biatomiche, formate cioè da soli due atomi, hanno una geometria lineare.

L'elemento con numero atomico 1 è l'idrogeno (H) e l'elemento con numero atomico 9 è il fluoro (F), che sono legati da un legame covalente e formano acido fluoridrico (HF).

L’ossigeno è l’elemento più abbondante sul pianeta Terra. È nella composizione di due molecole essenziali per la sopravvivenza degli esseri viventi: il gas ossigeno (O2) e acqua (H2O).

Risposta spiegata

a) SBAGLIATO. Pur avendo solo l'elemento chimico ossigeno, l'ossigeno gassoso è una molecola biatomica, poiché è formata da 2 atomi dell'elemento. La molecola dell'acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno ed è quindi triatomica.

b) SBAGLIATO. L'ossigeno gassoso è una molecola lineare poiché è composta da 2 atomi. La molecola dell'acqua è angolare, perché l'atomo centrale, l'ossigeno, oltre a formare due legami covalenti, ha due coppie di elettroni disponibili.

c) CORRETTO. L'atomo di ossigeno è l'atomo centrale della molecola d'acqua. L'ossigeno gassoso ha due atomi legati da un legame covalente.

d) SBAGLIATO. L'angolo di legame della molecola di ossigeno è di 180° perché è lineare. La molecola d'acqua ha un angolo di 104,5º.

Metti in relazione correttamente la molecola nella colonna I con la sua rispettiva geometria nella colonna II.

Risposta spiegata

HCN: geometria lineare

Le molecole con tre atomi, il cui atomo centrale è legato ad altri due atomi e non contiene una coppia di elettroni accoppiati disponibili, hanno una geometria lineare.

NOCl: geometria angolare

Le molecole con tre atomi, il cui atomo centrale è legato ad altri due atomi e contiene una coppia di elettroni accoppiati disponibili, mostrano una geometria angolare.

SOLTANTO3: geometria planare trigonale

Le molecole con quattro atomi, il cui atomo centrale è legato ad altri tre atomi e non contiene una coppia di elettroni accoppiati disponibili, hanno geometria planare trigonale.

NH3: geometria piramidale

Le molecole con quattro atomi, il cui atomo centrale è legato ad altri tre atomi e contiene una coppia di elettroni accoppiati disponibili, hanno una geometria piramidale.

CH4: geometria tetraedrica

Le molecole con cinque atomi, il cui atomo centrale è legato ad altri quattro atomi e non contiene una coppia di elettroni accoppiati disponibili, hanno una geometria tetraedrica.

PCl5: geometria bipiramidale

Le molecole con sei atomi, il cui atomo centrale è collegato ad altri cinque atomi, hanno una geometria bipiramidale, indipendente dall'atomo centrale.

San Francisco6: geometria ottaedrica

Le molecole con sette atomi, il cui atomo centrale è collegato ad altri sei atomi, hanno geometria ottaedrica, indipendente dall'atomo centrale.

Maggiore è il numero di atomi in una molecola, maggiore è il numero di possibili geometrie molecolari. Nel caso delle molecole triatomiche, possono avere geometria lineare o angolare.

I seguenti sono esempi di molecole con coppie di elettroni disponibili sull'atomo centrale che danno la geometria angolare della molecola, TRANNE:

Risposta spiegata

La molecola di anidride carbonica (CO2) presenta una geometria lineare, poiché il carbonio, che è l'atomo centrale, non ha a disposizione una coppia di elettroni accoppiati. L'angolo tra i collegamenti è di 180º.

O=C=O

Gas metano (CH4) è uno dei gas che contribuiscono al riscaldamento globale. È l'idrocarburo più semplice, essendo prodotto, ad esempio, nella decomposizione della materia organica e nel processo di digestione di alcuni erbivori.

Risposta spiegata

La geometria della molecola CH4 è tetraedrico. Il gas metano è un composto formato da 5 atomi e il carbonio, che è l'atomo centrale, contiene 4 ligandi. L'angolo che consente la massima distanza tra i suoi assi è 109º28'.

L'allotropia è la capacità di un elemento chimico di formare diverse sostanze semplici. L'ossigeno, ad esempio, ha due allotropi: ossigeno gassoso (O2), indispensabile per gli esseri aerobici, e l'ozono (O3), che protegge il pianeta dai raggi ultravioletti del sole.

Risposta spiegata

Le molecole formate da due atomi (biatomiche) hanno geometria lineare. Le molecole triatomiche possono essere lineari o angolari.

Nel caso dell'ozono (O3), la geometria è angolare perché l'atomo centrale contiene una coppia di elettroni di non legame disponibile.

(Uespi) Associare la colonna di sinistra alla colonna di destra, mettendo in relazione le specie chimiche con la rispettiva geometria molecolare, e segnare la sequenza corretta, dall'alto verso il basso:

Risposta spiegata

SOLTANTO3 presenta geometria trigonale planare, poiché l'atomo centrale di zolfo (S) contiene 3 ligandi.

PCl5 presenta geometria bipiramidale trigonale, poiché l'atomo centrale di fosforo (P) contiene 5 ligandi.

H2O presenta una geometria angolare, poiché l'atomo di ossigeno centrale (O) contiene 2 ligandi e coppie di elettroni disponibili.

NH4+ ha una geometria tetraedrica, poiché l'atomo centrale di azoto (N) contiene 4 ligandi.

CO2 presenta una geometria lineare, perché l'atomo di carbonio centrale (C) contiene 2 ligandi e non ci sono coppie di elettroni disponibili.

(UFRGS) L'anidride solforosa, a contatto con l'aria, forma triossido di zolfo che, a sua volta, a contatto con l'acqua, forma acido solforico.

Nella colonna di sinistra, in basso, sono elencate 5 sostanze coinvolte in questo processo. Nella colonna di destra, caratteristiche delle molecole di quella sostanza.

Risposta spiegata

H2SOLTANTO4: geometria tetraedrica e molecola polare

SOLTANTO2: geometria angolare e molecola polare, nonché la molecola di H2O

O2: geometria lineare e molecola non polare

SOLTANTO3: geometria trigonale e molecola apolare

Molecole formate da un tipo di elemento chimico, come l'ossigeno (O2) sono non polari perché non mostrano differenze di elettronegatività tra i loro componenti.

Quando c'è una differenza di elettronegatività tra gli atomi, la geometria determina se la molecola è polare o non polare.

Ad esempio, il triossido di zolfo (SO3) è non polare a causa della geometria trigonale che rende pari a zero il momento dipolare risultante della molecola. D’altra parte, l’anidride solforosa (SO2) con la sua geometria angolare rende la molecola polare perché il vettore del momento dipolare è diverso da zero.

(Ufes) La molecola OF2 è polare e la molecola BeF2 è non polare. Ciò è dovuto a (a):

Risposta spiegata

a) SBAGLIATO. Quando c'è una differenza di elettronegatività nelle molecole, ciò che determina la polarità è la geometria.

b) CORRETTO. Come difluoruro di ossigeno (OF2) ha coppie di elettroni spaiati, si forma una struttura angolare e il momento dipolare risultante è diverso da zero, caratterizzandola come una molecola polare.

Nel difluoruro di berillio (BeF2), l'atomo centrale non ha elettroni spaiati e, quindi, la sua geometria è lineare, rendendo il momento dipolare pari a zero e la molecola apolare.

c) SBAGLIATO. La dimensione degli atomi influenza la struttura spaziale della molecola.

d) SBAGLIATO. La reattività è legata alla capacità di formare legami.

e) SBAGLIATO. Infatti è la polarità della molecola che influenza molte proprietà, tra cui il punto di ebollizione (passaggio allo stato gassoso).

BATISTA, Carolina. Esercizi di geometria molecolare (con template commentato).Tutta la materia, [nd]. Disponibile in: https://www.todamateria.com.br/geometria-molecular-exercicios/. Accesso a:

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