Questão 108 Enem 2019 - dia 2 - Matemática e Ciências da Natureza
Por terem camada de valência completa, alta energia de ionização e afinidade eletrônica praticamente nula, considerou-se por muito tempo que os gases nobres não formariam compostos químicos. Porém, em 1962, foi realizada com sucesso a reação entre xenônio (camada de valência 5s25p6 e o hexafluoreto de platina e, desde então, mais compostos novos de gases nobres vêm sendo sintetizados. Tais compostos demonstram que não se pode aceitar acriticamente a regra do octeto, na qual se considera que, numa ligação química, os átomos tendem a adquirir estabilidade assumindo a configuração eletrônica de gás nobre. Dentre os compostos conhecidos, um dos mais estáveis é o difluoreto de xenônio, no qual dois átomos do halogênio flúor (camada de valência 2s22p5) se ligam covalentemente ao átomo de gás nobre para ficarem com oito elétrons de valência.
Ao se escrever a fórmula de Lewis do composto de xenônio citado, quantos elétrons na camada de valência haverá no átomo do gás nobre?
| a) |
6 |
| b) |
8 |
| c) |
10 |
| d) |
12 |
| e) |
14 |
A distribuição eletrônica da camada de valência do elemento xenônio é 5s25p6, portanto, há 8 elétrons de valência. Os átomos de flúor apresentam distribuição da camada de valência 2s22p5 totalizando 7 elétrons de valência, portanto, precisa estabelecer uma ligação covalente para ficar estável. Apesar do xenônio ser estável na forma atômico, ele pode estabelecer ligações químicas ao hibridizar os orbitais atômicos. Visto que a molécula apresenta dois átomos de flúor, o átomo de xenônio deve apresentar dois elétrons desemparelhados para estabelecer os compartilhamentos necessários. Desse modo, temos o seguinte processo de hibridização:
Estado fundamental
A transição de um elétrons do orbital p para o orbital d leva ao seguinte estado energizado:
A fusão do orbital s com três orbitais p e um orbital d, leva a orbitais híbridos do tipo sp3d, que são mais estáveis que os orbitais atômicos e apresentam energias iguais:
Estado hibridizado
Os orbitais sp3d semipreenchidos (com 1 elétron apenas) estabelecerão ligações covalentes com os átomos de flúor sendo preenchidos. Após a formação das ligações teremos a seguinte configuração dos orbitais hibrídos:
Portanto, há 10 elétrons na camada de valência do xenônio no composto difluoreto de xenônio. A fórmula de Lewis para esta molécula é:
