Definição de Domínio Eletrônico e Teoria VSEPR

Na química, o domínio do elétron refere-se ao número de pares solitários ou locais de ligação em torno de um átomo específico de uma molécula. Domínios de elétrons também podem ser chamados de grupos de elétrons. A localização da ligação é independente da ligação ser uma ligação única, dupla ou tripla.

Principais tópicos: Domínio Eletrônico

• O domínio elétron de um átomo é o número de pares solitários ou locais de ligação química que o cercam. Representa o número de locais que devem conter elétrons.
• Ao conhecer o domínio eletrônico de cada átomo em uma molécula, você pode prever sua geometria. Isso ocorre porque os elétrons se distribuem ao redor de um átomo para minimizar a repulsão entre si.
• A repulsão de elétrons não é o único fator que afeta a geometria molecular. Os elétrons são atraídos para núcleos carregados positivamente. Os núcleos, por sua vez, se repelem.

Teoria da repulsão de pares de elétrons de Valence Shell

Imagine amarrar dois balões juntos nas extremidades. Os balões se repelem automaticamente. Adicione um terceiro balão e a mesma coisa acontece para que as extremidades amarradas formem um triângulo equilátero. Adicione um quarto balão e as extremidades amarradas se reorientam em uma forma tetraédrica.

O mesmo fenômeno ocorre com os elétrons. Os elétrons se repelem, portanto, quando são colocados próximos um do outro, eles automaticamente se organizam em uma forma que minimiza as repulsões entre eles. Esse fenômeno é descrito como VSEPR ou Valence Shell Electron Pair Repulsion.

O domínio do elétron é usado na teoria VSEPR para determinar a geometria molecular de uma molécula. A convenção é indicar o número de pares de elétrons de ligação pela letra maiúscula X, o número de pares de elétrons solitários pela letra maiúscula E, e a letra maiúscula A do átomo central da molécula (AX_nE_m) Ao prever a geometria molecular, lembre-se de que os elétrons geralmente tentam maximizar a distância um do outro, mas são influenciados por outras forças, como a proximidade e o tamanho de um núcleo carregado positivamente.

Por exemplo, CO₂ possui dois domínios de elétrons ao redor do átomo de carbono central. Cada ligação dupla conta como um domínio de elétrons.

Relacionando Domínios Eletrônicos à Forma Molecular

O número de domínios de elétrons indica o número de lugares que você pode esperar encontrar elétrons ao redor de um átomo central. Isso, por sua vez, está relacionado à geometria esperada de uma molécula. Quando o arranjo do domínio eletrônico é usado para descrever o átomo central de uma molécula, ele pode ser chamado de geometria do domínio eletrônico da molécula. A disposição dos átomos no espaço é a geometria molecular.

Exemplos de moléculas, sua geometria de domínio eletrônico e geometria molecular incluem:

• MACHADO₂ - A estrutura de domínio de dois elétrons produz uma molécula linear com grupos de elétrons separados por 180 graus. Um exemplo de molécula com essa geometria é CH₂= C = CH₂, que tem dois H₂Ligações C-C formando um ângulo de 180 graus. Dióxido de carbono (CO₂) é outra molécula linear, consistindo em duas ligações O-C separadas por 180 graus.
• MACHADO₂E e AX₂E₂ - Se houver dois domínios de elétrons e um ou dois pares de elétrons solitários, a molécula pode ter uma geometria dobrada. Pares solitários de elétrons contribuem muito para a forma de uma molécula. Se houver um par solitário, o resultado é uma forma planar trigonal, enquanto dois pares solitários produzem uma forma tetraédrica.
• MACHADO₃ - O sistema de três domínios de elétrons descreve uma geometria planar trigonal de uma molécula onde quatro átomos estão dispostos para formar triângulos um em relação ao outro. Os ângulos somam 360 graus. Um exemplo de molécula com essa configuração é o trifluoreto de boro (BF₃), que possui três ligações F-B, cada uma formando ângulos de 120 graus.

Usando domínios de elétrons para encontrar geometria molecular

Para prever a geometria molecular usando o modelo VSEPR:

1. Esboce a estrutura de Lewis do íon ou molécula.
2. Organize os domínios de elétrons ao redor do átomo central para minimizar a repulsão.
3. Conte o número total de domínios de elétrons.
4. Use o arranjo angular das ligações químicas entre os átomos para determinar a geometria molecular. Lembre-se de que ligações múltiplas (isto é, ligações duplas, ligações triplas) contam como um domínio de elétrons. Em outras palavras, uma ligação dupla é um domínio, não dois.

Fontes

Alegre, William L. "Química Inorgânica Moderna". McGraw-Hill College, 1 de junho de 1984.

Petrucci, Ralph H. "Química Geral: Princípios e Aplicações Modernas". F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura, et al., 11ª Edição, Pearson, 29 de fevereiro de 2016.