Teoria VSEPR para 5 eletrosferas (parte 2)

RKA8JV No último vídeo a gente usou o método VSEPR para 5 nuvens eletrônicas, e neste vídeo a gente vai fazer mais alguns exemplos. Vamos dizer então que eu quero encontrar o formato do trifluoreto de cloro. A gente vai começar desenhando a nossa estrutura de pontos, que nem o nosso checklist indica para a gente. Isso significa que a gente precisa descobrir quantos elétrons de valência a gente tem, então, vou começar aqui com o cloro. O cloro vai estar no grupo 7 da tabela periódica, isso diz, então, que ele tem 7 elétrons de valência. O flúor também vai estar no grupo 7 da tabela periódica, mas, como aqui eu tenho 3, eu tenho que multiplicar isto, então tem que fazer 7 vezes 3. Eu tenho aqui um total de 21. Se eu somar 21 com 7 eu vou ter, então, 28 elétrons de valência que eu preciso representar na minha estrutura de pontos. Bom, então, o cloro vai estar no centro da nossa estrutura porque ele não é tão eletronegativo quanto o flúor. Eu vou desenhá-lo aqui. Eu tenho o cloro e eu tenho 3 ligações com o flúor, então, vou ter uma ligação aqui, uma ligação aqui e uma outra ligação aqui. Feito isso, eu já vou contar quantos elétrons de valência eu já representei. Então aqui eu tenho 2 elétrons de valência, 4 elétrons de valência, 6 elétrons de valência. Se eu diminuir 6 aqui desse meu total de 28, eu ainda vou ter que representar 22 elétrons de valência. Vou marcar aqui, 22 elétrons de valência que me restaram. Bom, já sabemos que a gente precisa colocar esses elétrons que sobraram nos nossos átomos terminais, ou seja, a gente precisa colocar aqui nestes átomos de flúor que a gente tem. O flúor vai seguir a regra do octeto, e como já tem 2 elétrons circulando ele, a gente só precisa adicionar mais 6 elétrons em cada átomo. Então eu vou colocar aqui. Tem 1 par, 2 pares, 3 pares, 6 elétrons são 3 pares, eu tenho 1 par, 2, 3. 1, 2, eu vou arrumar aqui, 3. Fazendo isso, a gente já conseguiu representar 18 elétrons de valência, a gente representou mais 18. Então, se eu diminuir 18 aqui de 22 eu ainda vou precisar representar 4 elétrons de valência na nossa estrutura de pontos. Como a gente já colocou aqui nos nossos átomos terminais, isso indica que a gente vai ter que colocar estes 4 elétrons que sobraram ao redor do nosso átomo central, ou seja, aqui do nosso átomos de cloro. Então, vou colocar aqui. Eu tenho, então, 2 pares de elétrons solitários aqui, 1, 2. Se você prestar atenção nesta estrutura, o cloro vai estar excedendo a regra do octeto, e tudo bem se isso acontecer com o cloro por causa da posição dele na tabela periódica. Eu gosto de pensar na carga formal, então, se você quiser assumir uma carga formal para o cloro você vai ver que a carga formal aqui vai ser de zero, que já me ajuda a compreender um pouco mais esta estrutura de pontos. Agora que a gente já desenhou esta estrutura de pontos e viu que ela faz sentido, a gente vai passar para o passo 2, nós vamos contar o número de nuvens eletrônicas. Lembre-se que as nuvens eletrônicas são regiões de densidade eletrônica, o que significa que tanto esses elétrons que são ligados quanto esses elétrons que são aqui em pares solitários, que não estão ligados, vão entrar nessa categoria. Então, vamos contar quantas nuvens a gente tem. Eu vou ter aqui 1 nuvem, 2 nuvens, 3, e eu considero isto aqui também, então 4, 5 nuvens eletrônicas. Então, a gente pode ir para o nosso passo 3, a gente vai fazer uma predição da geometria das nuvens eletrônicas ao redor do nosso átomo central. No último vídeo, a gente também usou esse método VSEPR para falar do porquê 5 nuvens eletrônicas vão formar uma geometria bipiramidal trigonal, então, essas nuvens vão se repelir umas às outras. Isso vai acontecer o máximo possível, e essa repulsão vai dar esse formato piramidal trigonal. Mas a pegadinha desta estrutura de pontos é: onde é que você coloca esses pares solitários de elétrons? Bom, os pares solitários vão ocupar mais espaço que os elétrons que são ligados, então, eles vão se repelir mais, e onde você coloca esses pares de elétrons que não estão ligados é muito importante, o local onde você coloca é muito importante. É muito importante para a estrutura geral da sua molécula. No último vídeo a gente também conversou sobre vários detalhes de por que você coloca esses pares solitários de elétrons na sua posição equatorial, para minimizar os efeitos da repulsão dos elétrons. A gente vai fazer a mesma coisa aqui, a gente vai colocar os nossos pares solitários na posição equatorial. Então, eu vou desenhar isso, vou fazer aqui. Eu tenho o meu cloro e eu vou colocar os meus elétrons na posição equatorial, então eu teria mais ou menos isso. Teria aqui e teria aqui também. Vou fazer melhor aqui o meu elétron. Depois que eu coloco os meus pares de elétrons na posição equatorial, isso indica que eu vou ter mais um espaço, então, eu tenho que colocar um dos meus átomos de flúor, também, na posição equatorial. Então, eu vou colocar, vou fazer para cá, eu tenho aqui mais um átomo de flúor. Assim, como eu ainda tenho mais 2 átomos para representar, eu tenho que colocar esses outros 2 na posição axial, então, eu vou colocar axial para cima e para baixo. Então, axial para cima e axial para baixo. Mais uma vez, colocar os seus pares de elétrons na posição equatorial vai minimizar a repulsão, e se você quiser saber mais detalhes, assista ao nosso vídeo anterior. Este é um exemplo mais complicado do que a gente fez no outro vídeo, mas as mesmas ideias irão se aplicar aqui. Eu poderia ficar falando disso o vídeo inteiro, falando só desta molécula, mas a gente não tem tempo para isso. Então, quando a gente fala sobre 5 nuvens eletrônicas, pense em colocar sempre seus pares solitários de elétrons na posição equatorial, essa é a dica. Agora que a gente tem a estrutura geral, a gente pode pensar no formato final. Quando a gente pensa no formato final, a gente vai ignorar qualquer par solitário de elétrons, e vai predizer a geometria da nossa molécula. Então, eu vou redesenhar esta estrutura que eu tenho aqui. Eu vou ter então o meu cloro aqui no centro, eu vou ter 1 flúor aqui na posição axial e para baixo, aqui eu tenho outro flúor axial e para cima e eu vou ter 1 flúor na posição equatorial. Então, eu representei aqui a minha molécula. Reparem que eu ignorei, realmente, os meus pares de elétrons, eu deixei só os meus átomos de flúor aqui na posição axial. Obviamente, aqui a gente vai ter um ângulo de ligação ideal. A gente já vai falar do ângulo. Agora, se você olhar para o formato da nossa molécula, você vai perceber que a gente tem meio que um ''T'' aqui, um formato de ''T''. É assim que a gente chama esta molécula, a gente diz que ela tem a forma ou formato de ''T''. Então vou marcar aqui, forma, vou marcar formato. Formato de "T", e vou marcar isto aqui entre aspas. Bom, se você virar a sua molécula, você vai ver que vai ter, realmente, um formato de ''T''. Em termos de ângulo de ligação, perceba que aqui a gente vai ter um ângulo de 90°, certo? Este ângulo entre esta ligação aqui, entre o flúor, o cloro e o flúor. Agora, quando a gente olha deste lado aqui, a gente tem um ângulo de aproximadamente 180°, a gente tem uma meia volta aqui. Mas lembre-se que esta é só uma medida que a gente está fazendo para prever o formato de ''T''. Se você quiser saber o valor real disso é preciso fazer uma determinação experimental. Agora a gente vai fazer mais um exemplo. Aqui embaixo eu tenho o íon triiodeto, e como ele é um íon, tem uma carga, e nesse caso a carga é negativa. Então a gente vai fazer primeiro a estrutura de pontos, exatamente como antes. O iodo, se você olhar na tabela periódica, ele também vai estar no grupo 7, que a gente já discutiu neste vídeo, então eu tenho aqui 7. Mas, como eu tenho 3 iodos, eu tenho que multiplicar por 3, então aqui eu tenho 21. Mas, a gente está falando de um íon aqui e tem uma carga negativa, então, eu tenho que somar essa carga negativa aqui, então,na realidade, eu vou ter 21 + 1 e o meu total aqui vai ser 22 elétrons de valência, que eu tenho que representar na minha estrutura de pontos. Bom, então eu vou começar mostrando os meus 3 iodos, vou fazer aqui embaixo. Eu tenho 1 iodo, outro iodo, e mais 1 iodo. Até agora eu já representei 4 elétrons de valência, então, se eu diminuir 4 aqui de 22, eu tenho ainda que representar 18 elétrons, então, 18 elétron de valência. Como a gente fez antes também, primeiro a gente tem que colocar estes elétrons que sobraram nos nossos átomos terminais, e o iodo vai seguir a regra do octeto, que quer dizer que a gente tem que colocar 6 elétrons em volta de cada átomo terminal. Então eu tenho aqui 1 par, 2 pares, 3 pares, 6 elétrons, 1 par, 2, 3. Nesta brincadeira aqui a gente já conseguiu representar mais 12 elétrons, então se eu diminuir 18 de 12, eu ainda tenho 6 elétrons para representar. Então aqui, 6 elétrons de valência para eu ainda representar na minha estrutura. Agora, eu tenho que usar estes elétrons que sobraram no meu átomo central, então, eu tenho que colocar mais 3 pares de elétrons aqui no meu átomo central. Então, vou marcar aqui, eu tenho 1 par, 2 pares, 3 pares. Como isto aqui é um íon, vou colocá-lo entre colchetes e eu vou marcar a carga dele aqui do lado, que é uma carga negativa. Bom, esta aqui é a nossa estrutura de pontos, e se você prestar atenção no átomo central, ele vai estar excedendo a regra do octeto mais uma vez. Mas tudo bem para o iodo expandir a camada de valência dele por causa da posição na tabela periódica. Se você assumir uma carga formal aqui, vai ver que a sua carga vai ser de -1, e mais uma vez, eu faria isso só para me ajudar a entender um pouco mais do que está acontecendo aqui. Bom, esta estrutura de pontos faz sentido, ela segue todas as regras, vamos dar uma olhadinha no nosso checklist. Então, vamos voltar aqui em cima. Bom, a gente desenhou a estrutura de pontos, agora a gente tem que contar o número de nuvens eletrônicas ao redor do nosso átomo central. Então, vamos voltar aqui de novo e a gente vai contar as nuvens eletrônicas. Então, eu tenho aqui 1 nuvem eletrônica, 2, 3, 4, 5 nuvens eletrônicas. Como a gente já viu, 5 nuvens eletrônicas tendem a ter uma geometria bipiramidal trigonal, então, a gente vai desenhar este íon nessa estrutura piramidal trigonal. A gente vai colocar os pares solitários na posição equatorial para minimizar os efeitos da repulsão, Então, vou fazer isso aqui. Eu tenho aqui 1 iodo, e eu vou colocar os meus pares de elétrons na posição equatorial. Tenho 1 aqui, vou ter outro aqui, e eu tenho mais 1. Agora, eu tenho que colocar os meus outros 2 átomos de iodo na posição axial. Então, eu tenho aqui axial para baixo, e eu vou ter axial para cima. Axial para baixo e axial para cima. Esta vai ser a cara do nosso íon. Agora, vamos olhar de novo nosso passo a passo. A gente tem que fazer uma predição da geometria das nuvens, bom, a gente já fez isso, agora a gente tem que ignorar qualquer par solitário de elétrons para a gente fazer a predição do nosso íon. Então voltando aqui, a gente tem que ignorar os nossos pares solitários. Se a gente fizer isso, perceba que a gente vai ter aqui uma linha reta, a gente vai ter um formato linear. Vou arrumar esta minha linha reta porque que ela não ficou muito reta. Eu vou ter um formato linear aqui, então, fazendo aqui em rosa, eu vou marcar aqui que este é o formato linear. Esta vai ser a geometria do nosso íon. Como o formato é linear, a gente diz que o ângulo das ligações é de aproximadamente 180°. Então, eu vou marcar aqui também, 180°. Então, a gente fez 4 exemplos, com 5 nuvens eletrônicas e cada exemplo tem a sua singularidade, principalmente em termos de número de pares solitários de elétrons ao redor do nosso átomo central.