Até este momento, nós já vimos sobre ligações iônicas, covalentes e metálicas, além de ver sobre as estruturas de Lewis, a forma de montar uma molécula em sua maneira mais estável, porém essa molécula não atua em somente um plano, e também não possui um formato genérico, assim que surge o estudo da geometria molecular, para cada vez mais entendermos a estrutura de uma molécula.
É através da geometria molecular que podemos definir se uma molécula é polar ou apolar, e isso impacta diretamente em diversos aspectos do composto, como ponto de fusão, ebulição, solubilidade e assim por diante.
Para prevermos a formula molecular, supomos que os elétrons na camada de valência se repelem, e assim consequentemente a molécula assume qualquer geometria 3D que minimize essa repulsão e a mantenha na forma mais estável possível. Denominamos este processo de teoria da Repulsão do Par de elétrons no Nível de Valência(RPENV).
As formas mais simples para a geometria molecular são aquelas especificas para moléculas de 3 à 4 átomos em sua composição. Para 3 átomos temos, linear e angular. Para 4 átomos temos, trigonal plana, piramidal trigonal e forma de T. Cada uma dessas formas possui um ângulo de distancia entre seus átomos com intuito de manter a molécula na forma mais estável possível.
No geral temos cinco geometrias fundamentais para a forma molecular, e são elas: Linear, Trigonal Plana, Tetraédrica, Bipirâmide Trigonal e Octaédrica.
Ao considerarmos a geometria ao redor do átomo central, consideramos todos os elétrons(pares isolado e pares ligantes). Quando damos nomes à geometria molecular, focalizamos somente na posição dos átomos, ou seja, por mais que o arranjo da molécula esteja na geometria tetraédrica por exemplo, no que se diz respeito aos átomos ligantes e aos pares de elétrons isolados, ao analisarmos somente os átomos presentes na molécula, iremos classifica-la com outro nome. Um exemplo para esse caso é a geometria molecular da água(H2O), onde seu arranjo é de uma tetraédrico, porém sua geometria é angular.
Organizando o que foi dito acima, temos que:
Definimos o arranjo eletrônico pelas posições no espaço 3D de todos os pares de elétrons(ligantes e isolados);
Para determinar o arranjo, desenhamos a estrutura de Lewis;
Contamos o número total de pares de elétrons ao redor do átomo central;
Ordenamos os pares de elétrons em cada uma das geometrias acima para minimizar repulsão, e contamos as ligações múltiplas como um par de ligação;
Damos nomes à geometria molecular somente pela posição dos átomos;
Todos os átomos que obedecem a regra do octeto tem arranjos tetraédricos;
Os átomos que tem expansão de octeto AB5(bipirâmide trigonal) ou AB6(octaédricos), são moléculas que possuem níveis de valência expandidos. Para as estruturas de bipirâmides trigonais existe um plano contendo três pares de elétrons. O quarto e o quinto pares de elétrons estão localizados acima e abaixo deste plano.
Para as estruturas octaédricas, existe um plano contendo quatro pares de elétrons. Da mesma forma, o quinto e o sexto pares de elétrons estão localizados acima e abaixo desse plano.
O arranjo da bipirâmide trigonal pode assumir geometria molecular da mesma estrutura, mas também pode assumir forma de gangorra, em T e linear. Da mesma forma que o arranjo de octaédrica pode assumir geometria molecular de, octaédrica, piramidal quadrada e quadrática plana.
Comments