Geometria Molecular e Cálculo Estequiométrico


Geometria Molecular

Através da fórmula eletrônica de Lewis, que define a estrutura de uma molécula, pode-se prever também a geometria desta molécula.

Isto porque, sabe-se:

– O ângulo que as ligações do átomo central formam entre si;
– A disposição dos outros átomos em volta do núcleo, e
– O formato desta molécula com relação aos termos tetraédrica, piramidal, angular ou linear.

Contudo, para que ocorra dessa forma, é preciso saber a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência, segundo a qual “Os pares eletrônicos que envolvem a um átomo central repelem-se mutuamente e orientam-se modo que se afastam deste o máximo possível”.

Veja como montar a fórmula:

Na molécula BeF2, temos em um átomo central, dois pares de elétrons.

Devemos então montar a fórmula eletrônica e contar os pares de elétrons que circundam o átomo. Lembrando que são dois pares.
Em seguida, dispomos os pares de forma que se afastem do átomo o máximo possível. Neste caso específico, atente que ao afastarmos os pares, eles formam uma linha por meio de um ângulo, que é de 180º.

Assim, uma molécula BeF2 apresenta uma geometria linear e um ângulo de 180º.

Mas, e se o átomo central contiver 3 pares de elétrons ao seu redor?

Vamos pegar como exemplo a molécula H – C = O. l H

Ao seu redor existem 3 pares de elétrons, certo? Vamos afastá-los do átomo central como manda a teoria da repulsão. Afastando percebemos que os mesmos estão orientados em uma forma triangular. Assim, a geometria molecular de H – C = O. l H é triangular.

CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO

Aqui há um segredo importante ao se calcular estequiométricamente uma molécula. Nenhuma quantidade pode ser calculada sem que se conheça a sua proporção inicial. A sua forma primária.

Para se voltar atrás e descobrir a sua essência é preciso:

Primeiro: montar a equação: (utilização de todas as fórmulas + FÓRMULA PERCENTUAL);
Segundo: fazer o balanceamento, ou seja, determinar os coeficientes da equação;
Terceiro: relacionar cada coeficiente com a quantidade em móis das substâncias da equação;
Quarto: Uma vez que já se saiba a proporção em móis e as massas molares, já se pode transformá-la na unidade que se quer, como massa, moléculas, volume e outros. Isto para cada um dos elementos da equação.

Veja um exemplo:

O Álcool etílico, assim que entra em combustão total, gera gás carbônico e água, conforme prova a equação:

1C2H5OH(e) + 302(g) -» 2C02(g) + 3H20(e)

Com bate nesta fórmula, sabendo que a combustão completa é de 138 g de álcool etílico, calcule:
a) a massa total de oxigênio consumida;
b) o volume de CO2(g) produzido a 27°C e 1 atm de pressão;
c) o número de moléculas de H2O(t) formado.

Para tanto, temos:

Massas molares em g/mol: C = 12;H = 1;O = 16

Volume molar a 27°C e 1 atm = 24,6 L

E a resolução é esta debaixo:

A equação já está balanceada. O primeiro e o segundo passos estão prontos:
3H0
2(e)
1C2H5OH(e) + 302(g) -» 2C02(g)

Falta relacionar cada coeficiente com a quantidade em móis das substâncias da equação. A proporção extraída do problema é:
N2(g) + H2(g)^NH3(g)

Calcule o volume de N2(g) neces­sário para reagir com 9 g de H2(g). Calcule também o volume de NH3(g) produzido. Dados:

Massas molares em g/mol: N2 = 28; H2 = 2;NH3 = 17 Volume molar nas CNTP = 22,4 L Resolução:

Efetuando três regras de três, obteremos os seguintes valores:

x = 288 g,
y = 147,6 L;
z = 5,4 . 1024 moléculas

É isto!