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Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 9
Lição 4: Estruturas de Lewis e geometria molecular- Como desenhar a estrutura de Lewis
- Como desenhar estruturas de Lewis
- Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do formaldeído (CH₂O)
- Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do íon cianeto (CN⁻)
- Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do difluoreto de xenônio (XeF₂)
- Exceções à regra de octeto
- Contar elétrons de valência
- Estrutura de Lewis
- Ressonância
- Ressonância e Fórmula de Lewis
- Carga formal
- Carga formal e Fórmula de Lewis
- Exemplo resolvido: uso de cargas formais para determinar estruturas de ressonância não equivalentes
- Ressonância e carga formal
- Teoria VSEPR para 2 eletrosferas
- Teoria VSEPR para 3 eletrosferas
- Mais sobre a fórmula de Lewis para dióxido de enxofre
- Teoria VSEPR para 4 eletrosferas
- Teoria VSEPR para 5 eletrosferas (parte 1)
- Teoria VSEPR para 5 eletrosferas (parte 2)
- Teoria VSEPR para 6 eletrosferas
- Polaridade molecular
- Teoria VSEPR
- Química Avançada 2015 - Discursiva 2d e 2e
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Teoria VSEPR para 2 eletrosferas
O modelo de repulsão de pares de elétrons na camada de valência (VSEPR, do inglês "valence shell electron-pair repulsion") é usado para prever as formas de moléculas e íons poliatômicos. O VSEPR é baseado na ideia de que os “grupos” de elétrons ou “eletrosferas” ao redor de um átomo adotarão um arranjo que minimize as repulsões entre eles. Neste vídeo, veremos exemplos de moléculas que têm dois grupos de elétrons ao redor do átomo central. Versão original criada por Jay.
Quer participar da conversa?
- VSEPR - Valence shell electron pair repulsion (VSEPR) theory OU Teoria de Repulsão dos Pares Eletrônicos de Valência. É importante colocar o significado de siglas da primeira vez que se utiliza. Não basta copiar a sigla porque muitos alunos não sabem inglês e teriam dificuldade para associar a sigla com o assunto em português.(15 votos)
- What if the molecule were polar?(1 voto)
- Então no caso representações do C02 como essa: http://thumbs.dreamstime.com/z/mol%C3%A9cula-do-di%C3%B3xido-de-carbono-do-co2-9429467.jpg
estão totalmente erradas?(1 voto)- Sim, está errada. Qualquer representação espacial do CO2 deve mostrar esta como linear, porque é assim que estão dispostos os átomos que constituem a molécula segundo a teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência.(1 voto)
- por favor coloquem em português.(1 voto)
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.