Exercícios: Repulsão dos pares eletrónicos de valência

A molécula de amoníaco, NH₃, é usada no laboratório da escola para estudar a forma das moléculas. A figura seguinte representa a estrutura espacial dessa molécula, com o átomo de azoto no centro.

1. a) Indica quantos pares eletrónicos ligantes e quantos pares eletrónicos não ligantes existem em torno do átomo de azoto.
2. b) Indica o nome da geometria da molécula de amoníaco.
3. c) Segundo a teoria da repulsão dos pares eletrónicos de valência, os pares não ligantes repelem os pares ligantes com mais intensidade do que estes se repelem entre si. Explica, com base nessa ideia, por que razão o ângulo de ligação assinalado na figura é menor do que o ângulo tetraédrico, $109,5^\circ$.

A água é a substância mais abundante no laboratório escolar. A figura seguinte representa a estrutura espacial da molécula de água, H₂O, com o átomo de oxigénio no centro.

1. a) Indica quantos pares eletrónicos ligantes e quantos pares eletrónicos não ligantes existem em torno do átomo de oxigénio.
2. b) Indica o nome da geometria da molécula de água.
3. c) O ângulo de ligação na molécula de água é cerca de $104,5^\circ$ e na molécula de amoníaco é cerca de $107^\circ$. Explica esta diferença com base no número de pares eletrónicos não ligantes em torno do átomo central.
4. d) Ordena as moléculas CH₄, NH₃ e H₂O por ordem crescente do ângulo de ligação. Justifica a tua resposta.

O Tiago está a preparar-se para o teste de Física e Química A e resumiu numa tabela a informação sobre três moléculas, mas deixou-a incompleta. Sabe-se que, em torno do átomo central, o dióxido de carbono tem dois grupos de pares eletrónicos (cada ligação dupla conta como um só grupo), o trifluoreto de boro tem três pares ligantes e o metano tem quatro pares ligantes; em nenhum dos três casos há pares não ligantes no átomo central.

Molécula	Grupos de pares eletrónicos	Geometria	Ângulo de ligação
CO₂	2
BF₃	3
CH₄	4

1. a) Copia e completa a tabela.
2. b) Explica por que razão cada ligação dupla do CO₂ conta como um único grupo de pares eletrónicos.
3. c) Indica o que a disposição dos grupos de pares eletrónicos destas três moléculas tem em comum e relaciona-o com a teoria da repulsão dos pares eletrónicos de valência.