Questão 8

Considere os elementos neutros em seu estado fundamental que possuem os números atômicos $16$, $19$ e $34$.

a) Determine o número de elétrons desemparelhados dos elementos de números atômicos $16$ e $34$ e o número de elétrons da camada de valência do elemento de número atômico $19$.

b) O elemento de número atômico $16$ forma, com hidrogênio, um hidreto binário estável e o elemento de número atômico $34$ forma, com flúor, um composto estável, no qual o átomo central estabelece quatro ligações simples com átomos de flúor. Com base na Teoria da Repulsão dos Pares Eletrônicos da Camada de Valência, determine o número de pares de elétrons não ligantes nos átomos centrais dessas duas espécies.

c) Forneça o nome da geometria molecular dos compostos formados no item b.

a) Os elementos são o enxofre ($Z = 16$), o potássio ($Z = 19$) e o selênio ($Z = 34$).
$$\ce{S}\ (Z = 16):\quad 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^4$$
$$\ce{K}\ (Z = 19):\quad 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^1$$
$$\ce{Se}\ (Z = 34):\quad 1s^2\,2s^2\,2p^6\,3s^2\,3p^6\,4s^2\,3d^{10}\,4p^4$$

b) O enxofre forma o hidreto $\ce{H2S}$ e o selênio forma o fluoreto $\ce{SeF4}$. Ambos os átomos centrais pertencem ao grupo 16 e possuem $6$ elétrons de valência.

$\ce{H2S}$: para minimizar sua carga formal, o enxofre usa $2$ elétrons nas duas ligações $\ce{S-H}$; sobram $6 - 2 = 4$ elétrons, ou seja, $2$ pares não ligantes.

$\ce{SeF4}$: para minimizar sua carga formal, o selênio usa $4$ elétrons nas quatro ligações $\ce{Se-F}$; sobram $6 - 4 = 2$ elétrons, ou seja, $1$ par não ligante.

c) $\ce{H2S}$: $4$ domínios eletrônicos ao redor do $\ce{S}$ (2 ligantes e 2 não ligantes, tipo $\mathrm{AX_2E_2}$), arranjo tetraédrico dos domínios e geometria molecular angular.

$\ce{SeF4}$: $5$ domínios eletrônicos ao redor do $\ce{Se}$ (4 ligantes e 1 não ligante, tipo $\mathrm{AX_4E}$), arranjo bipiramidal trigonal com o par isolado em posição equatorial e geometria molecular gangorra.

Resposta: a) $\ce{S}$: $2$ elétrons desemparelhados; $\ce{Se}$: $2$ elétrons desemparelhados; $\ce{K}$: $1$ elétron de valência;
b) $\ce{H2S}$: $2$ pares não ligantes; $\ce{SeF4}$: $1$ par não ligante;
c) $\ce{H2S}$: angular; $\ce{SeF4}$: gangorra