Questão de Química · FGV SEE-MG 2023 (nº 35)

A geometria molecular descreve o arranjo tridimensional dos átomos em uma molécula, que é determinado pela Teoria da Repulsão dos Pares de Elétrons da Camada de Valência (VSEPR). Essa teoria considera tanto os pares de elétrons ligantes (que formam as ligações) quanto os pares de elétrons não ligantes (elétrons que não participam de ligações) ao redor do átomo central, pois todos se repelem e buscam a maior distância possível entre si.

• (A) Incorreta: A geometria de $SF_4$ não é tetraédrica (possui um par de elétrons não ligantes que distorce a geometria), nem a de $BrF_3$ é piramidal (possui dois pares de elétrons não ligantes).
• (B) Correta:
  • Para $SF_4$: O enxofre (S) é o átomo central, com 6 elétrons de valência. Ele forma 4 ligações simples com 4 átomos de flúor (F), usando 4 elétrons. Sobram 2 elétrons, que formam 1 par de elétrons não ligante. Assim, há 4 pares ligantes e 1 par não ligante, totalizando 5 domínios de elétrons. A geometria para 5 domínios é bipiramidal trigonal, mas com um par não ligante, a geometria molecular é de gangorra.
  • Para $BrF_3$: O bromo (Br) é o átomo central, com 7 elétrons de valência. Ele forma 3 ligações simples com 3 átomos de flúor (F), usando 3 elétrons. Sobram 4 elétrons, que formam 2 pares de elétrons não ligantes. Assim, há 3 pares ligantes e 2 pares não ligantes, totalizando 5 domínios de elétrons. Na bipirâmide trigonal, os pares não ligantes ocupam as posições equatoriais para minimizar a repulsão, resultando na geometria de forma T.
  • Para $XeF_4$: O xenônio (Xe) é o átomo central, com 8 elétrons de valência. Ele forma 4 ligações simples com 4 átomos de flúor (F), usando 4 elétrons. Sobram 4 elétrons, que formam 2 pares de elétrons não ligantes. Assim, há 4 pares ligantes e 2 pares não ligantes, totalizando 6 domínios de elétrons. A geometria para 6 domínios é octaédrica, mas com 2 pares não ligantes em posições opostas para minimizar a repulsão, a geometria molecular é quadrado plano. A armadilha aqui é confundir a geometria dos domínios de elétrons (octaédrica) com a geometria molecular (quadrado plano), ou considerar apenas os pares ligantes e pensar em tetraédrica, o que seria incorreto.
• (C) Incorreta: Nenhuma das geometrias apresentadas corresponde à sequência correta.
• (D) Incorreta: A geometria de $BrF_3$ não é piramidal (possui dois pares de elétrons não ligantes), nem a de $XeF_4$ é tetraédrica (possui 6 domínios de elétrons, não 4).