Teoria VSEPR para 6 eletrosferas

RKA8JV Neste vídeo, a gente vai aplicar o método VSEPR para 6 nuvens eletrônicas. O nosso objetivo neste primeiro exemplo é encontrar o formato do hexafluoreto de enxofre. Então, primeiro a gente vai desenhar a estrutura de pontos para mostrar os nossos elétrons de valência. Vamos encontrar os nossos elétrons de valência. O enxofre vai estar no grupo 6, então, eu vou ter 6 elétrons de valência. O flúor vai estar no grupo 7, e como eu tenho 6 átomos de flúor aqui eu tenho que fazer 7 vezes 6. Se eu fizer esta continha eu tenho um total de 42, e seu somar 42 com 6, eu sei que eu tenho 48 elétrons de valência que eu tenho que representar na minha estrutura de pontos. Bom, o enxofre vai no centro da nossa estrutura, porque ele é menos eletronegativo que o flúor. Então eu vou marcar aqui, vou fazer um pouquinho mais para o lado. Vou fazer aqui o enxofre e eu tenho 6 ligações, então, eu vou ter 3 ligações aqui e 3 ligações aqui embaixo, e eu vou marcar os meus átomos de flúor. Tem 1 flúor aqui, um outro aqui, e faltam mais 2, então 1 aqui e outro aqui embaixo. Agora, eu vou contar quantos elétrons de valência eu já representei. Cada ligação covalente vai corresponder a 2 elétrons, então eu tenho aqui: 2, 4, 6, 8, 10, 12 elétrons de valência. Se eu fizer 48 menos 12, eu vou ter um total ainda de 36 elétrons de valência que eu tenho que representar nesta estrutura, certo? Então aqui 36. Estes 36 elétrons que sobraram eu preciso colocá-los em algum lugar, certo? Eu vou colocá-los aqui nos meus átomos de flúor. O flúor vai seguir a regra do octeto, e como ele já está cercado por 2 elétrons, eu preciso completar este octeto com 6 elétrons em cada átomo de flúor. Eu vou fazer isso, eu vou marcar aqui, eu tenho 1 par, 2, e 3, 3 pares são 6 elétrons, então, eu fazer isto para cada átomo de flúor. Então eu tenho aqui 2, tenho 2, 4, 6, 2, 4, 6, 2, 4, 6 e finalmente o último, 2, 4, 6 elétrons de valência. Bom, eu tenho 6 elétrons de valência em 6 átomos de flúor. 6 vezes 6 é 36, então eu consegui representar todos os meus elétrons de valência nesta estrutura de pontos. Bom, a gente pode passar para o passo 2, então, a gente vai contar o número de nuvens eletrônicas ao redor do nosso átomo central. Vamos ver, eu tenho 1 nuvem eletrônica aqui, 2, 3, 4, 5, 6 nuvens eletrônicas ao redor do meu átomo de enxofre. A teoria VSEPR ou o método VSEPR diz que esses elétrons de valência são todos carregados negativamente e portanto, eles vão se repelir, eles vão repelir uns aos outros. Eles vão tentar estar o mais distante possível um do outro no espaço. Quando você tem 6 nuvens eletrônicas, você vai ter um formato de um octaedro, e é justamente assim que eles conseguem ficar o mais distante possível uns dos outros no espaço. Bom, eu vou tentar desenhar um octaedro aqui. Eu vou começar fazendo uma coisa mais ou menos assim, e eu vou fechar aqui, vou fechar e eu vou marcar um ponto aqui e eu vou fazer um ponto aqui em cima. Eu vou ligar as minhas linhas, então eu vou começar fazendo, vou ligar aqui e aqui, eu vou ligar daqui até aqui, aqui de baixo até que em cima e a mesma coisa para cá. A parte de cima eu já terminei Agora eu tenho que fazer um ponto aqui embaixo, e eu vou fazer a mesma coisa que eu fiz antes, eu vou ligar os pontos, então, eu vou puxar daqui, vou fazer de novo. Eu vou fazer daqui para cá, daqui para cá, e agora eu tenho que puxar daqui de cima para cá e daqui de cima, posso fazer de novo aqui, e daqui de cima para baixo. E eu vou ter uma coisa mais ou menos assim. Isto é só um esboço de um tetraedro, por favor. Claro que se eu fizer com mais tempo, se eu fizer em uma folha de papel, isto aqui vai ficar bem mais bonitinho, se eu fizer com uma régua. Aqui no meio eu teria o meu átomo de enxofre e, estes pontos que eu estou fazendo em rosa, seriam os meus átomos de flúor, então, eu teria 1 aqui, 1 aqui, um outro aqui em cima, eu teria um outro aqui, um outro aqui e um outro aqui embaixo. Então, esta seria a minha forma octaédrica. Vou marcar isto aqui. ''Octaédrica''. Bom, este é o nosso passo 3, agora vamos ver o passo 4. Ignore qualquer par solitário de elétrons e faça a predição da geometria da molécula ou do íon. Bom, neste caso, a gente não tem nenhum par solitário de elétrons ao redor do nosso átomo de enxofre, então, a geometria da molécula vai ser igual à geometria das minhas nuvens eletrônicas, ou seja, eu vou ter uma molécula octaédrica. Vou deixar isto aqui entre aspas. Em termos de ângulo de ligação, bom, usar uma cor diferente aqui. Em termos de ângulo de ligação, se eu olhar esse flúor aqui de cima, que eu estou marcando em azul, e se eu fizer uma linha pontilhada na posição, indo para este flúor na posição axial aqui embaixo, eu vou ter um ângulo de 180°, eu vou ter uma meia-volta aqui. Se eu pensar no ângulo entre o enxofre e este flúor que eu tenho aqui, perceba que eu vou ter um ângulo de 90°. Isto vai se repetir para todos os outros flúor que eu tenho aqui neste plano. Eu vou marcar em uma outra cor aqui, eu vou fazer em verde estas minhas ligações, então eu teria ligações assim. Eu teria estas ligações, e aqui eu teria ângulos de 90° com esse com este enxofre que eu tenho aqui. Então, para um octaedro, todas as 6 posições são equivalentes, as posições são idênticas. Isto torna a nossa vida bem mais simples do que eu expliquei nos vídeos com 5 nuvens eletrônicas por exemplo, porque aqui a gente não vai ter nenhum grupo axial ou um grupo equatorial neste arranjo octaédrico. Naqueles vídeos com 5 nuvens eletrônicas, a gente precisava ficar pensando sobre grupos axiais e grupos equatoriais. Bom, vamos fazer mais um exemplo. Vamos fazer esse exemplo aqui de baixo. Eu tenho aqui o pentafluoreto de bromo. Então, eu vou começar fazendo, descobrindo quantos elétrons de valência eu tenho. O bromo, se você olhar na tabela periódica, tem 7 elétrons de valência. O flúor também vai ter 7 elétrons de valência, mas eu tenho 5 flúor aqui, então eu preciso fazer 7 vezes 5, e isto é igual a 35. Se eu somar 35 com 7, eu vou ter um total de 42 elétrons de valência que eu preciso representar. Então, agora que eu já descobri quantos elétrons de valência eu tenho, eu vou começar desenhando a minha estrutura de pontos, eu vou começar a desenhar a estrutura. Então, eu tenho que botar no centro da minha estrutura o átomo menos eletronegativo, e, nesse caso, vai ser o meu bromo, então, eu tenho aqui o bromo e eu tenho 5 ligações com o flúor, eu tenho uma ligação aqui, deixa eu desenhar melhor isso. Eu tenho uma ligação aqui, duas, três, quatro, cinco. Eu vou desenhar os meus átomos de flúor, então eu tenho aqui, 1, 2, 3, 4, 5 átomos de flúor. Bom, e agora eu tenho que contar quantos elétrons de valência eu já representei, então, eu tenho aqui, 2, 4, 6, 8, 10 elétrons de valência. Se eu subtrair 10 elétrons de valência daqui, eu ainda tenho que representar 32 elétrons de valência nesta minha estrutura de pontos. Bom, e o que eu tenho que fazer agora é colocar estes elétrons que sobraram ao redor dos meus átomos de flúor. Como cada flúor vai seguir a regra do octeto, eu tenho que colocar 6 elétrons em cada átomo, então, eu vou começar fazendo isto. Eu tenho aqui, 6, 2, 4, 2, 4, 6, 2, 4, 6, 2, 4, 6, 2, 4, 6. Como eu tenho aqui 5 átomos de flúor e 6 elétrons, eu representei 30 elétrons, o que me diz que eu ainda tenho 2 elétrons de valência para representar nesta estrutura. Quando eu tenho 2 elétrons faltando depois que eu fiz isso, eu tenho que colocá-los ao redor do meu átomo central, ou seja, eu vou colocar aqui ao redor do bromo. Então, eu vou marcar aqui estes meus 2 elétrons de valência. Bom, agora vamos dar uma olhadinha de novo nos nossos passos. Eu tenho aqui, desenhei a estrutura de pontos para mostrar os números de elétrons de valência, agora eu tenho que contar o número de nuvens eletrônicas ao redor do meu átomo central. Depois disso eu vou fazer uma predição da geometria dessas nuvens eletrônicas. Vamos voltar aqui para o nosso exemplo. Então, eu vou contar as nuvens. Eu tenho aqui, 1, 2, 3, 4, 5, e estes elétrons solitários também vão contar como uma nuvem eletrônica, então, eu tenho 6 nuvens eletrônicas no total. A gente viu no exemplo anterior, que quando a gente tem 6 nuvens eletrônicas, elas tendem a querer ficar com este formato octaédrico. As minhas nuvens eletrônicas vão estar nos vértices de um octaedro, então, a geometria das nuvens vai ser octaédrica. Bom, vamos pensar um pouco, onde que a gente coloca esse par solitário de elétrons que a gente tem no bromo no nosso octaedro? Bom, como a gente tem 6 posições que são iguais, não importa muito em qual delas que você coloca este par solitário de elétrons. Vamos ver se consigo desenhar isso. Eu tenho aqui o bromo e eu vou fazer as minhas ligações, então, eu tenho aqui 1 ligação, 2, 3, 4 5 ligações e eu vou marcar aqui os meus átomos de flúor. Então, marcando aqui os átomos de flúor. Bom, e eu colocaria o meu par solitário de elétrons aqui. Mas como eu disse, não importa muito onde eu coloco este par de elétrons, porque a gente tem posições idênticas aqui. Eu escolhi esta posição porque fica mais fácil de a gente ver a geometria, porque quando você quer a geometria da molécula, você vai ignorar todo e qualquer par de elétrons solitários que você tem em volta deste átomo central. Bom, se a gente ignorar este par solitário de elétrons a gente vai ter, vamos ver, vamos ligar estes pontos aqui. Eu teria isto aqui, e vou ligar aqui embaixo, e agora vou ligar com este meu flúor aqui de cima os meus vértices. Então, eu teria eu teria uma estrutura mais ou menos assim. Eu tenho, perceba que eu tenho aqui uma base quadrada e eu tenho um formato de pirâmide, a gente chama isto de piramidal quadrada. Então vou marcar aqui embaixo, "Piramidal quadrada". Esta vai ser a geometria da minha molécula, porque eu ignorei o par solitário de elétrons que eu tinha ali. Em termos de ângulos de ligação a gente sabe que os ângulos ligação ideais são de 90°, então, se eu olhar essas ligações aqui que eu tenho com o bromo, bom, eu vou desenhar melhor isto aqui. Eu teria ligações que eu estou marcando aqui em verde, mais ou menos assim, e aqui eu teria os ângulos de 90°, então eu marcar aqui em verde, 90°. Bom, vamos fazer mais um exemplo. Então, aqui embaixo eu tenho o nosso último exemplo. Eu tenho aqui o tetrafluoreto de xenônio, e vamos descobrir quantos elétrons de valência que a gente tem. Bom, o xenônio vai estar no grupo 8 da tabela periódica, então, vou marcar aqui 8 elétrons de valência. O flúor vai estar no grupo 7. Como eu tenho 4, faço 7 vezes 4 e eu tenho aqui um total de 28. Se eu fizer 28 + 8 eu tenho um total de 36 elétrons de valência que eu tenho que representar na minha estrutura de pontos. Bom, eu vou começar colocando o átomo menos eletronegativo no centro, então, o xenônio, e eu tenho 4 ligações com o flúor, então eu tenho 4 ligações com o flúor, deste jeito. Eu vou marcar um flúor aqui, outro flúor aqui, um aqui, e o último aqui em cima. Até agora eu já representei, bom, 2, 4, 6, 8 elétrons de valência. Se eu subtrair 8 aqui de 36, eu tenho ainda que representar 28 elétrons de valência. Eu vou marcar aqui 28 elétrons de valência. Bom, agora a gente tem que colocar estes elétrons que sobraram nos nossos átomos terminais. Como eu disse antes, o flúor vai seguir a regra do octeto, então, eu tenho que colocar 6 elétrons ao redor dos meus átomos de flúor. 2, 4, 6. Aqui eu tenho 2, 4, 6, 2, posso de novo aqui, 2, 4, 6. Bom, eu tenho 6 elétrons em 4 átomos de flúor, 6 elétrons para cada átomo de flúor, e eu tenho 4 átomos, então, se eu fizer 28 menos 6 vezes 4, que é 24, eu ainda tenho que representar 4 elétrons de valência nesta minha estrutura de pontos. Agora, a gente tem que colocar estes 4 elétrons de valência que sobraram ao redor do nosso átomo de xenônio, do nosso átomo central. Então, eu vou marcar aqui, eu tenho um par aqui, e outro par aqui embaixo. Agora vamos olhar de novo os nossos passos, vamos voltar aqui para cima. Eu desenhei a minha estrutura de pontos, agora eu tenho que contar o número de nuvens eletrônicas e eu tenho que fazer uma predição da geometria dessas nuvens. Então, vamos voltar aqui e vamos fazer isso que o nosso passo a passo manda. Então, vou contar quantas nuvens eu tenho. Eu tenho 1, 2, 3, 4, 5, 6 nuvens eletrônicas. Mais uma vez, as 6 nuvens eletrônicas querem estar o mais distante possível umas das outras, então, elas estarão em um arranjo octaédrico, como a gente viu anteriormente. Bom, vamos ver se a gente consegue desenhar essa molécula, mas, primeiro, vamos dar uma olhada no nosso passo 4. Vamos ver o que a gente tem que fazer. A gente tem que ignorar qualquer par solitário de elétrons para fazer a predição da geometria da nossa molécula. Como a gente tem estes pares solitários, a gente vai ter que ignorar e a gente vai tentar desenhar isso. Então, eu faria, eu teria, vou fazer aqui embaixo, eu teria aqui o meu xenônio, vou pegar mais espaço aqui, e eu teria as minhas ligações. Eu tenho aqui as minhas ligações, agora eu teria os meus átomos de flúor, e eu vou marcar os meus pares solitários de elétrons, eles querem estar distantes um do outro, então, eles estão a 180° um do outro. Bom, se eu quiser predizer a minha geometria, como eu vi antes, a gente tem que ignorar este par solitários de elétrons, então, a gente vai ligar estes nossos átomos de flúor, a gente vai fingir que estes elétrons não são ali e a gente vai ligar os nossos átomos de flúor e vai ter um desenho quadrado. A gente vai ter um quadrado plano aqui. Então, a geometria da minha molécula aqui vai ser quadrada plana. Vou marcar aqui. ''Quadrada plana". Esta vai ser a geometria da minha molécula quando eu ignoro os meus pares solitários de elétrons que eu tenho ao redor do meu átomo central. Em termos de ângulos ligação, bom, vou fazer de novo aqui em uma outra cor, eu teria as ligações do mesmo modo que houve antes, elas vão ter 90° aqui. Então, neste caso eu também vou ter ângulos de ligação de 90°. Então, é assim que você determina a geometria para moléculas com 6 nuvens eletrônicas. O nosso primeiro exemplo não tinha pares solitários de elétrons, o segundo tinha 1 par solitário, e perceba que as nuvens tinham a mesma geometria, mas as moléculas tinham um formato diferente, porque você ignorava os pares solitários de elétrons ao redor do seu átomo central.