Exercícios sobre geometria molecular (com gabarito comentado)
Teste seus conhecimentos com as 10 questões a seguir sobre geometria molecular. Confira os comentários após o gabarito para tirar suas dúvidas sobre o tema.
Questão 1
Segundo a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência
a) apenas os pares eletrônicos ligantes são capazes de determinar a geometria de uma molécula.
b) os pares de elétrons ao redor de um átomo central de uma molécula comportam-se como nuvens eletrônicas e se repelem entre si.
c) a geometria molecular é resultado da atração do átomo central de uma molécula pelos elétrons não ligantes.
d) quanto maior o número de átomos centrais em uma molécula, a estrutura pode assumir diferentes geometrias.
A teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência é um modelo utilizado para prever a geometria de uma molécula.
O átomo central de uma molécula apresenta pares de elétrons que podem estar participando ou não de ligações. Esses elétrons de valência comportam-se como nuvens eletrônicas e repelem-se entre si e se orientam formando a maior distância possível.
Questão 2
Se o elemento X de número atômico 1 faz uma ligação química com o elemento Y de número atômico 9. Qual a geometria molecular do composto formado?
a) Linear
b) Angular
c) Trigonal
d) Piramidal
Todas as moléculas diatômicas, ou seja, formadas por apenas dois átomos apresentam geometria linear.
O elemento de número atômico 1 é o hidrogênio (H) e o elemento com número atômico 9 é o flúor (F), que estão ligados por uma ligação covalente e formam o ácido fluorídrico (HF).
Questão 3
O oxigênio é o elemento mais abundante no planeta Terra. Ele está na composição de duas moléculas indispensáveis para a sobrevivência dos seres vivos: o gás oxigênio (O2) e a água (H2O).
Sobre a geometria das moléculas citadas anteriormente é correto afirmar que
a) O oxigênio é um molécula monoatômica e a água é um molécula diatômica.
b) As duas moléculas apresentam a mesma geometria, que é angular.
c) A molécula de água difere da molécula de oxigênio por apresentar um átomo central.
d) O ângulo de ligação das moléculas é de 180º.
a) ERRADA. Apesar de apresentar apenas o elemento químico oxigênio, o gás oxigênio é uma molécula diatômica, pois é formada por 2 átomos do elemento. A molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio sendo, portanto, triatômica.
b) ERRADA. O gás oxigênio é uma molécula linear, pois é formada por 2 átomos. A molécula de água é angular, pois o átomo central, oxigênio, além de fazer duas ligações covalentes apresenta dois pares de elétrons disponíveis.
c) CORRETA. O átomo de oxigênio é o átomo central da molécula de água. O gás oxigênio apresenta dois átomos ligados por ligação covalente.
d) ERRADA. O ângulo de ligação da molécula de gás oxigênio é 180º, pois é linear. A molécula de água apresenta ângulo de 104,5º.
Questão 4
Relacione corretamente a molécula na coluna I com sua respectiva geometria na coluna II.
| 1. HCN | (///) Trigonal plana |
| 2. SF6 | (///) Linear |
| 3. SO3 | (///) Piramidal |
| 4. NH3 | (///) Angular |
| 5. CH4 | (///) Tetraédrica |
| 6. PCl5 | (///) Bipiramidal |
| 7. NOCl | (///) Octaédrica |
A sequência correta é
a) 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
b) 5, 3, 2, 7, 6, 1, 4
c) 3, 1, 4, 7, 5, 6, 2
d) 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1
HCN: geometria linear
Moléculas com três átomos, cujo átomo central está ligado a outros dois átomos e não contém par de elétrons emparelhados disponíveis, apresentam a geometria linear.
NOCl: geometria angular
Moléculas com três átomos, cujo átomo central está ligado a outros dois átomos e contém par de elétrons emparelhados disponíveis, apresentam a geometria angular.
SO3: geometria trigonal plana
Moléculas com quatro átomos, cujo átomo central está ligado a outros três átomos e não contém par de elétrons emparelhados disponíveis, apresentam geometria trigonal plana.
NH3: geometria piramidal
Moléculas com quatro átomos, cujo átomo central está ligado a outros três átomos e contém par de elétrons emparelhados disponíveis, apresentam geometria piramidal.
CH4: geometria tetraédrica
Moléculas com cinco átomos, cujo átomo central está ligado a outros quatro átomos e não contém par de elétrons emparelhados disponíveis, apresentam geometria tetraédrica.
PCl5: geometria bipiramidal
Moléculas com seis átomos, cujo átomo central está ligado a outros cinco átomos, apresentam geometria bipiramidal, independente do átomo central.
SF6: geometria octaédrica
Moléculas com sete átomos, cujo átomo central está ligado a outros seis átomos, apresentam a geometria octaédrica, independente do átomo central.
Questão 5
Quanto maior o número de átomos em uma molécula, maior a quantidade de geometrias moleculares possíveis. No caso das moléculas triatômicas, elas podem apresentar geometria linear ou angular.
São exemplos de moléculas com pares de elétrons disponíveis no átomo central e que conferem a geometria angular da molécula, EXCETO:
a) H2S
b) CO2
c) SO2
d) H2O
A molécula de dióxido de carbono (CO2) apresenta geometria linear, pois o carbono, que é o átomo central, não apresenta par de elétrons emparelhados disponíveis. O ângulo entre as ligações é de 180º.
O = C = O
Questão 6
O gás metano (CH4) é um dos gases que contribuem para o aquecimento global. Trata-se do mais simples hidrocarboneto, sendo produzido, por exemplo, na decomposição de matéria orgânica e no processo de digestão de alguns herbívoros.
Considerando a estrutura da molécula é incorreto afirmar que
a) Possui geometria do tipo piramidal.
b) As ligações entre os átomos são do tipo covalente.
c) A molécula é formada por 5 átomos e o carbono é o átomo central.
d) A geometria apresentada pela molécula de CH4 é a mesma da molécula de SiCl4.
A geometria da molécula CH4 é tetraédrica. O gás metano é um composto formado por 5 átomos e o carbono, que é o átomo central, contém 4 ligantes. O ângulo que permite a maior distância entre os seus eixos é de 109º28’.
Questão 7
Alotropia é a capacidade que um elemento químico tem de formar diferentes substâncias simples. O oxigênio, por exemplo, apresenta dois alótropos: o gás oxigênio (O2), indispensável para os seres aeróbios, e o ozônio (O3), que protege o planeta contra os raios ultravioletas provenientes do Sol.
Sobre a geometria molecular dos compostos é correto afirmar que
a) O2 e O3 apresentam geometria linear
b) O2 e O3 apresentam geometria angular
c) O2 apresenta geometria linear
d) O3 apresenta geometria linear
As moléculas formadas por dois átomos (diatômicas) apresentam geometria linear. Moléculas triatômicas podem ser lineares ou angulares.
No caso do ozônio (O3), a geometria é angular porque o átomo central contém um par de elétrons não ligantes disponível.
Questão 8
(Uespi) Associe a coluna da esquerda com a coluna da direita, relacionando a espécie química com a sua respectiva geometria molecular, e marque a sequência correta, de cima para baixo:
| I. SO3 | (///) Tetraédrica |
| II. PCl5 | (///) Linear |
| III. H2O | (///) Angular |
| IV. NH41+ | (///) Trigonal plana |
| V. CO2 | (///) Bipirâmide trigonal |
a) II, V, III, I, IV
b) IV, V, III, I, II
c) II, III, V, I, IV
d) IV, III, V, I, II
e) IV, V, III, II, I
SO3 apresenta geometria trigonal plana, pois o átomo central de enxofre (S) contém 3 ligantes.
PCl5 apresenta geometria bipirâmide trigonal, pois o átomo central de fósforo (P) contém 5 ligantes.
H2O apresenta geometria angular, pois o átomo central de oxigênio (O) contém 2 ligantes e pares de elétrons emparelhados disponíveis.
NH4+ apresenta geometria tetraédrica, pois o átomo central de nitrogênio (N) contém 4 ligantes.
CO2 apresenta geometria linear, pois o átomo central de carbono (C) contém 2 ligantes e não existem pares de elétrons emparelhados disponíveis.
Questão 9
(UFRGS) O dióxido de enxofre, em contato com o ar, forma trióxido de enxofre que, por sua vez, em contato com a água, forma ácido sulfúrico.
Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas 5 substâncias envolvidas nesse processo. Na coluna da direita, características das moléculas dessa substância.
| 1. SO2 | (///) tetraédrica, polar |
| 2. SO3 | (///) angular, polar |
| 3. H2SO4 | (///) linear, apolar |
| 4. H2O | (///) trigonal, apolar |
| 5. O2 |
A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
a) 1 – 4 – 3 – 2.
b) 2 – 3 – 5 – 1.
c) 2 – 3 – 4 – 5.
d) 3 – 1 – 5 – 2.
e) 3 – 4 – 2 – 1.
H2SO4: geometria tetraédrica e molécula polar
SO2: geometria angular e molécula polar, assim como a molécula de H2O
O2: geometria linear e molécula apolar
SO3: geometria trigonal e molécula apolar
Moléculas formadas por um tipo de elemento químico, como o oxigênio (O2) são apolares por não apresentarem diferença de eletronegatividade entre seus componentes.
Quando há diferença de eletronegatividade entre os átomos, a geometria determina se a molécula é polar ou apolar.
Por exemplo, o trióxido de enxofre (SO3) é apolar devido à geometria trigonal que faz com que o momento dipolar resultante da molécula seja igual a zero. Em contrapartida, o dióxido de enxofre (SO2) com sua geometria angular faz com que a molécula seja polar devido o vetor do momento dipolar ser diferente de zero.
Questão 10
(Ufes) A molécula do OF2 é polar, e a molécula do BeF2 é não polar. Isto se deve à (ao):
a) diferença de eletronegatividade entre os átomos nas respectivas moléculas
b) geometria molecular
c) tamanho dos átomos ligados ao flúor.
d) grande reatividade do oxigênio em relação ao flúor.
e) fato de o oxigênio e o flúor serem gases.
a) ERRADA. Quando há diferença de eletronegatividade nas moléculas, o que determina a polaridade é a geometria.
b) CORRETA. Como o difluoreto de oxigênio (OF2) possui pares de elétrons desemparelhados, forma-se uma estrutura angular e o momento dipolar resultante é diferente de zero, caracterizando-o como uma molécula polar.
No difluoreto de berílio (BeF2), o átomo central não possui elétrons desemparelhados e com isso, sua geometria é linear, fazendo com que o momento dipolar seja igual a zero e a molécula apolar.
c) ERRADA. O tamanho dos átomos influencia a estrutura espacial da molécula.
d) ERRADA. A reatividade está relacionada com a capacidade de formar ligações.
e) ERRADA. Na verdade, é a polaridade da molécula que influencia muitas propriedades, inclusive o ponto de ebulição (passagem para o estado gasoso).
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BATISTA, Carolina. Exercícios sobre geometria molecular (com gabarito comentado). Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/geometria-molecular-exercicios/. Acesso em: