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Transcrição de vídeo

RKA7GM - Nos próximos vídeos, a gente vai conversar e predizer os formatos de moléculas e de íons usando a teoria ou o método VSPER. Esse método fala sobre a repulsão eletrônica entre os pares de elétrons na camada de valência. Isso, resumidamente, quer dizer que os elétrons, sendo carregados negativamente, vão repelir um ao outro, exatamente como as cargas se repelem. Quando esses elétrons estão em volta de um átomo central se repelindo, eles vão forçar a molécula ou o íon a estar em um formato em particular. O primeiro passo para predizer o formato de um íon ou de uma molécula é desenhar a estrutura de pontos para mostrar os elétrons de valência. E nós vamos fazer a estrutura de pontos para o BeCl₂. Você vai encontrar o berílio no grupo 2 da tabela periódica. Então, aqui a gente vai ter 2 elétrons de valência, vou marcar aqui. O cloro vai estar no grupo 7. Como a gente tem 2 cloros, a gente tem que fazer 7 vezes 2. Se a gente fizer essa continha, a gente tem 14. Se eu somar 2 mais 14, eu vou ter 16 elétrons de valência. Vou marcar aqui 16 elétrons de valência. São esses 16 elétrons que a gente precisa mostrar na nossa estrutura de pontos. Primeiro, você vai colocar no centro o átomo menos eletronegativo. A gente vai colocar o berílio no centro, Be. E nós sabemos que ele vai estar cercado por 2 cloros. Então, eu tenho aqui Cl e aqui do lado eu vou ter Cl também. Vamos ver quantos elétrons de valência a gente já representou. Aqui eu vou ter 2 elétrons de valência e aqui eu vou ter mais 2. No total, já representei 4 elétrons de valência. Mas lembre-se que a gente tem 16 para mostrar. Então, se eu fizer 16 menos 4 eu ainda vou ter que achar lugar para 12 elétrons de valência. Nós vamos colocar esses elétrons que sobraram nos nossos átomos terminais, ou seja, aqui nos cloros. E o cloro vai seguir a regra do octeto. Cada cloro já está rodeado com 2 elétrons de valência. Então, eu preciso colocar 6 em cada lado para chegar a 8. Eu vou fazer isso. Eu tenho 1 par, 2 pares, 3 pares. Eu tenho 6 elétrons de valência. Do outro lado vou fazer a mesma coisa. Então, eu tenho 1 par, 2 pares, 3 pares. Como eu acabei de representar os 12 elétrons de valência, agora, não resta mais nenhum. A gente tem o total dos 16 que a gente precisava mostrar na estrutura de pontos. Alguns de vocês devem estar pensando: "Por que você não continua? Por que você não mostra mais alguns dos pares solitários de cloro se movendo, compartilhando elétrons com o berílio, para que o berílio também tenha a regra do octeto?" A razão pela qual eu não faço, porque você não faz isso, é por causa da carga formal. Nós vamos fazer a carga formal para o átomo de berílio aqui. Lembre-se de que, cada uma destas ligações covalentes que a gente tem, representa 2 elétrons. Então, eu tenho aqui 2 elétrons de cada lado. Vou marcar em outra cor para ficar melhor. Vou marcar em azul. Pronto! Acabei de marcar. Se eu quero encontrar a carga formal, eu vou pensar primeiro sobre o número de elétrons de valência no átomo livre, e esse número seria 2. Vou marcar aqui em vermelho, 2. Depois disso, nós pensamos no átomo a qual ele está ligado. Quando eu olho para esta ligação covalente, eu dou um elétron para o cloro e um elétron para o berílio. Eu estaria fazendo mais ou menos isto. Cada elétron desta ligação covalente vai para um átomo que eu tenho aqui. Então, aqui eu teria 2 menos 2, que seria igual a zero. E esta seria nossa carga formal. Este é um jeito de pensar por que você deve parar aqui nesta estrutura de pontos, não necessariamente você precisa seguir a regra do octeto neste caso. Mais uma vez, a carga formal vai te ajudar a entender por que você deve parar aqui na sua estrutura. Agora, eu vou redesenhar a nossa molécula. Então, eu vou fazer aqui embaixo. Cl, ligado aqui, berílio e outro cloro. E eu vou desenhar os meus pares de elétrons, e aqui deste lado vou fazer a mesma coisa. Agora, a gente tem que contar o número de nuvens eletrônicas ao redor do nosso átomo central. Eu gosto de usar este termo "nuvens eletrônicas", mas você pode ver alguns termos diferentes em diferentes livros. Você vai ver nuvem de cargas, grupo de elétrons, e eles terão diferentes definições. Isso vai depender do livro com o qual você estiver estudando. E o termo "nuvem eletrônica" ajuda a descrever a ideia dos elétrons de valência em ligações e em pares solitários, ocupando essas nuvens. E você pode pensar nessas nuvens como regiões de densidade eletrônica, ou regiões de densidade. E como os elétrons se repelem, essas regiões ou essas nuvens querem estar o mais distante possível umas das outras. Vamos analisar a nossa molécula. A gente pode ver os elétrons que estão ligados, que estão aqui circulando o nosso átomo central. Aqui eu vou ter uma nuvem eletrônica e aqui eu também vou ter outra nuvem eletrônica. A gente vai ter 2 nuvens bem distantes, porque elas estão em direções opostas. A geometria ou o formato das nuvens eletrônicas ao redor do átomo central vai ser um formato linear. Esta molécula também vai ser linear porque a gente não vai ter pares solitários de elétrons. Eu vou marcar aqui que a geometria dessa molécula vai ser linear. Se ela é linear, a gente pode dizer que o ângulo da ligação, o ângulo que eu tenho vai ser de 180 graus. Então, eu posso marcar aqui 180 graus. Ou seja, eu tenho uma linha reta. É assim que você pode usar a teoria VSPER para predizer a geometria. Agora, a gente vai fazer mais um exemplo, o exemplo do CO₂, do dióxido de carbono. Primeiramente, a gente tem que começar fazendo a estrutura de pontos. O carbono tem 4 elétrons de valência. Vou marcar aqui. O oxigênio vai ter 6, e como eu tenho 2 oxigênios, eu tenho que fazer 6 vezes 2. Se eu somar isso, eu vou ter 16 elétrons de valência. O átomo menos eletronegativo vai no centro. Então, eu tenho que colocar o carbono aqui no centro. E o carbono vai estar ligado a 2 oxigênios. Eu tenho 1 oxigênio deste lado e 1 oxigênio deste lado. Vamos ver quantos elétrons de valência a gente já representou. Eu tenho 2 elétrons de valência e aqui eu tenho mais 2. Então, eu já representei 4 elétrons de valência. 16 menos 4, vão me sobrar 12 elétrons de valência para representar. Vou marcar aqui. Esses elétrons de valência vão para os nossos átomos terminais, se você estiver seguindo a regra do octeto. Cada oxigênio já está cercado por 2 elétrons. Portanto, cada oxigênio precisa de mais 6 elétrons de valência, como a gente fez anteriormente. Então, a gente tem 2, 4, 6, e aqui eu tenho 2, 4, 6 elétrons de valência. Você pode estar pensando que nós acabamos, mas, na verdade, a gente não terminou, porque o carbono vai seguir a regra do octeto. O carbono não tem uma carga formal de zero nas estruturas de pontos. Mesmo que a gente represente todos os elétrons de valência, a gente precisa fechar a regra do octeto para o carbono. A gente precisa dar ao carbono uma carga formal de zero. A gente pode fazer isso movendo, por exemplo, este par de elétrons para cá. Esse par para cá e este par para este lado. Eu vou compartilhar os elétrons entre o oxigênio e o carbono, por isso eu estou movendo para cá. E você pode perceber que agora o carbono vai estar duplamente ligado ao oxigênio. Então, a nossa estrutura vai mudar, a gente vai ter uma estrutura mais ou menos assim: eu vou ter um oxigênio que vai estar duplamente ligado ao carbono, e do outro lado eu tenho a mesma coisa. Agora, eu vou representar os meus elétrons. Eu tenho 2 aqui, 2 aqui e do outro lado eu tenho a mesma situação. Cada oxigênio, em vez de ter 3 pares solitários, vai ter 2, porque eu formei estas ligações duplas que eu tenho aqui. Então, esta vai ser a nossa estrutura de pontos. Vamos voltar para checar o nosso passo a passo. A gente desenhou a estrutura de pontos. A gente precisa contar o número de nuvens eletrônicas ao redor do nosso átomo central. Vamos voltar aqui para baixo. Nós vamos pensar sobre as regiões de densidade. A gente pode contar esta ligação dupla, que eu estou fazendo em rosa, como 1 nuvem eletrônica, porque a gente não está preocupado, a gente não está interessado em quantos elétrons a gente tem ali. Nós só estamos atentos que ali é uma região de densidade. Então, eu tenho 1 nuvem aqui deste lado. Do outro lado, também vou ter 1 nuvem, porque também tenho a mesma situação. Sendo assim, a gente vai ter 2 nuvens eletrônicas que vão se repelir. Enquanto nós olhamos o passo 3, vamos dar uma olhadinha aqui, a gente tem que fazer uma predição da geometria das nuvens eletrônicas ao redor do nosso átomo central, certo? Estas nuvens eletrônicas vão ser opostas, elas vão estar em direções opostas. E mais uma vez, elas vão formar esta molécula com um formato linear. Então, o CO₂ também vai ser linear, eu vou marcar aqui. E como a gente tem um formato linear, a gente sabe que este ângulo também vai ser de 180 graus. Mais uma vez, neste caso, a gente não tem pares solitários de elétrons no nosso átomo central. A gente não precisa se preocupar em ignorar os pares solitários de elétrons para fazer a geometria da molécula. Sendo assim, a gente assume que a geometria das nuvens eletrônicas é a mesma que a geometria da molécula. É assim que você chega nisto, você desenha uma estrutura de pontos, pensa nas nuvens de elétrons e pensa no formato das suas moléculas. No próximo vídeo, a gente vai ver como predizer o formato das moléculas com 3 nuvens eletrônicas.