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Questão 108 do ENEM 2019

2º dia · Ciências da Natureza · H24 · Química: Ligação covalente e estruturas de Lewis

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 o xenônio (camada de valência 5s^2 5p^6) 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 2s^2 2p^5) 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?

  1. A
    6
  2. B
    8
  3. C
    10
  4. D
    12
  5. E
    14
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Resolução comentada

A fórmula de Lewis representa os elétrons de valência de cada átomo e mostra como eles se distribuem: pares compartilhados nas ligações e pares isolados (não ligantes).

No \ce{XeF2}, o xenônio tem configuração de valência 5s^2 5p^6, ou seja, 8 elétrons de valência. Cada flúor (2s^2 2p^5) tem 7 elétrons de valência e precisa de mais 1 para completar o octeto.

Passo a passo:

  1. Cada flúor faz uma ligação covalente simples com o Xe, compartilhando um par de elétrons: F–Xe–F.
  2. Cada flúor fica com 3 pares isolados + 1 par ligante = 8 elétrons. O octeto do flúor está completo.
  3. O xenônio usa 1 de seus elétrons em cada ligação, mas conta os 2 elétrons de cada par compartilhado na sua camada. Como são 2 ligações, ele recebe 2 \times 2 = 4 elétrons nos pares ligantes.
  4. Os 6 elétrons restantes do Xe ficam em 3 pares isolados.

Contagem em torno do Xe:

\underbrace{2 + 2}_{\text{pares ligantes}} + \underbrace{3 \times 2}_{\text{pares isolados}} = 4 + 6 = 10

O xenônio ultrapassa o octeto (expansão da camada de valência), com 10 elétrons ao seu redor. Isso mostra por que a regra do octeto não deve ser aceita acriticamente.

Alternativa C.

Pegadinha: A alternativa B engana: o enunciado fala em oito elétrons de valência do Xe isolado e dos flúor, levando a marcar 8 sem contar os pares compartilhados.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AConta só os 6 elétrons dos pares isolados, ignorando os pares ligantes.
  • BConsidera só os 8 elétrons do Xe isolado, sem contar os elétrons recebidos nas ligações, ou aplica o octeto ao Xe.
  • DSoma elétrons a mais, contando 3 pares isolados e 3 pares ligantes, o que não corresponde a duas ligações.
  • EExagera na expansão da camada; 14 exigiria mais ligações ou pares isolados do que o XeF2 tem.

Assunto: Ligação covalente e estruturas de Lewis.

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