a) numai perechile de electroni de legătură sunt capabile să determine geometria unei molecule.
b) perechile de electroni din jurul unui atom central al unei molecule se comportă ca norii electronici și se resping reciproc.
c) Geometria moleculară rezultă din atragerea atomului central al unei molecule de către electroni nelegatori.
d) cu cât numărul de atomi centrali dintr-o moleculă este mai mare, structura poate presupune geometrii diferite.
Teoria repulsiei perechilor de electroni a învelișului de valență este un model folosit pentru a prezice geometria unei molecule.
Atomul central al unei molecule are perechi de electroni care pot participa sau nu la legături. Acești electroni de valență se comportă ca nori electronici și se resping reciproc și se orientează formând distanța cât mai mare posibilă.
Dacă elementul X cu număr atomic 1 formează o legătură chimică cu elementul Y cu număr atomic 9. Care este geometria moleculară a compusului format?
Toate moleculele diatomice, adică formate din doar doi atomi, au o geometrie liniară.
Elementul cu număr atomic 1 este hidrogenul (H), iar elementul cu număr atomic 9 este fluorul (F), care sunt legați printr-o legătură covalentă și formează acid fluorhidric (HF).
Oxigenul este cel mai abundent element de pe planeta Pământ. Este în compoziția a două molecule esențiale pentru supraviețuirea ființelor vii: oxigenul gazos (O2) și apă (H2O).
a) GREȘIT. În ciuda faptului că are doar elementul chimic oxigen, oxigenul gazos este o moleculă diatomică, deoarece este formată din 2 atomi ai elementului. Molecula de apă este compusă din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen și, prin urmare, este triatomică.
b) GREȘIT. Oxigenul gazos este o moleculă liniară, deoarece este alcătuită din 2 atomi. Molecula de apă este unghiulară, deoarece atomul central, oxigenul, pe lângă faptul că face două legături covalente, are la dispoziție două perechi de electroni.
c) CORECT. Atomul de oxigen este atomul central al moleculei de apă. Oxigenul gazos are doi atomi legați printr-o legătură covalentă.
d) GREȘIT. Unghiul de legătură al moleculei de oxigen gazos este de 180° deoarece este liniar. Molecula de apă are un unghi de 104,5°.
Relaționați corect molecula din coloana I cu geometria ei corespunzătoare din coloana II.
HCN: geometrie liniară
Moleculele cu trei atomi, al căror atom central este legat de alți doi atomi și nu conține o pereche de electroni perechi disponibili, au geometrie liniară.
NOCl: geometrie unghiulară
Moleculele cu trei atomi, al căror atom central este legat de alți doi atomi și conține o pereche de electroni perechi disponibili, prezintă geometrie unghiulară.
NUMAI3: geometrie trigonală plană
Moleculele cu patru atomi, al căror atom central este legat de alți trei atomi și nu conține o pereche de electroni perechi disponibili, au o geometrie trigonală plană.
NH3: geometrie piramidală
Moleculele cu patru atomi, al căror atom central este legat de alți trei atomi și conține o pereche de electroni perechi disponibili, au geometrie piramidală.
CH4: geometrie tetraedrică
Moleculele cu cinci atomi, al căror atom central este legat de alți patru atomi și nu conține o pereche de electroni perechi disponibili, au o geometrie tetraedrică.
PCl5: geometrie bipiramidală
Moleculele cu șase atomi, al căror atom central este legat de alți cinci atomi, au o geometrie bipiramidală, independentă de atomul central.
SF6: geometrie octaedrică
Moleculele cu șapte atomi, al căror atom central este legat de alți șase atomi, au geometrie octaedrică, independentă de atomul central.
Cu cât numărul de atomi dintr-o moleculă este mai mare, cu atât este mai mare numărul de geometrii moleculare posibile. În cazul moleculelor triatomice, acestea pot avea geometrie liniară sau unghiulară.
Următoarele sunt exemple de molecule cu perechi disponibile de electroni pe atomul central care dau geometria unghiulară a moleculei, CU EXCEPȚIA:
Molecula de dioxid de carbon (CO2) prezintă o geometrie liniară, deoarece carbonul, care este atomul central, nu are disponibilă o pereche de electroni perechi. Unghiul dintre conexiuni este de 180º.
O=C=O
Gaz metan (CH4) este unul dintre gazele care contribuie la încălzirea globală. Este cea mai simplă hidrocarbură, fiind produsă, de exemplu, în descompunerea materiei organice și în procesul de digestie a unor ierbivore.
Geometria moleculei CH4 este tetraedric. Gazul metan este un compus format din 5 atomi, iar carbonul, care este atomul central, conține 4 liganzi. Unghiul care permite cea mai mare distanță între axele sale este 109º28’.
Alotropia este capacitatea unui element chimic de a forma diferite substanțe simple. Oxigenul, de exemplu, are doi alotropi: oxigenul gazos (O2), indispensabil ființelor aerobe, și ozonul (O3), care protejează planeta împotriva razelor ultraviolete de la Soare.
Moleculele formate din doi atomi (diatomice) au geometrie liniară. Moleculele triatomice pot fi liniare sau unghiulare.
În cazul ozonului (O3), geometria este unghiulară deoarece atomul central conține o pereche de electroni nelegatori disponibile.
(Uespi) Asociați coloana din stânga cu coloana din dreapta, relaționând speciile chimice cu geometria moleculară respectivă și marcați succesiunea corectă, de sus în jos:
NUMAI3 prezintă geometrie trigonală plană, deoarece atomul central de sulf (S) conține 3 liganzi.
PCl5 prezintă geometrie bipiramidală trigonală, întrucât atomul central de fosfor (P) conține 5 liganzi.
H2O prezintă geometrie unghiulară, deoarece atomul central de oxigen (O) conține 2 liganzi și perechi de electroni perechi disponibile.
NH4+ are o geometrie tetraedrică, întrucât atomul central de azot (N) conține 4 liganzi.
CO2 prezintă geometrie liniară, deoarece atomul de carbon central (C) conține 2 liganzi și nu există perechi de electroni disponibili.
(UFRGS) Dioxidul de sulf, în contact cu aerul, formează trioxid de sulf care, la rândul său, în contact cu apa, formează acid sulfuric.
În coloana din stânga, mai jos, sunt enumerate 5 substanțe implicate în acest proces. În coloana din dreapta, caracteristicile moleculelor acelei substanțe.
H2NUMAI4: geometrie tetraedrică și moleculă polară
NUMAI2: geometrie unghiulară și moleculă polară, precum și molecula de H2O
O2: geometrie liniară și moleculă nepolară
NUMAI3: geometrie trigonală și moleculă nepolară
Molecule formate dintr-un tip de element chimic, cum ar fi oxigenul (O2) sunt nepolare deoarece nu prezintă diferențe de electronegativitate între componentele lor.
Când există o diferență de electronegativitate între atomi, geometria determină dacă molecula este polară sau nepolară.
De exemplu, trioxidul de sulf (SO3) este nepolară datorită geometriei trigonale care face ca momentul dipolar rezultat al moleculei să fie egal cu zero. Pe de altă parte, dioxidul de sulf (SO2) cu geometria sa unghiulară face molecula polară deoarece vectorul momentului dipolar este diferit de zero.
(Ufes) Molecula OF2 este polar, iar molecula BeF2 este nepolar. Acest lucru se datorează (către):
a) GREȘIT. Când există o diferență de electronegativitate în molecule, ceea ce determină polaritatea este geometria.
b) CORECT. Ca difluorura de oxigen (OF2) are perechi de electroni nepereche, se formează o structură unghiulară și momentul dipol rezultat este diferit de zero, caracterizându-l ca o moleculă polară.
În difluorura de beriliu (BeF2), atomul central nu are electroni nepereche și, prin urmare, geometria sa este liniară, făcând momentul dipol egal cu zero și molecula nepolară.
c) GREȘIT. Mărimea atomilor influențează structura spațială a moleculei.
d) GREȘIT. Reactivitatea este legată de capacitatea de a forma legături.
e) GREȘIT. De fapt, polaritatea moleculei este cea care influențează multe proprietăți, inclusiv punctul de fierbere (trecerea în stare gazoasă).
BATISTA, Carolina. Exerciții de geometrie moleculară (cu șablon comentat).Tot Materia, [n.d.]. Disponibil in: https://www.todamateria.com.br/geometria-molecular-exercicios/. Acces la: