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Calculadora e Tabela de Geometria Molecular VSEPR

Em resumo: calculadora VSEPR e tabela de geometria molecular: digite uma fórmula, nome ou SMILES para obter a classe AXE, a geometria eletrônica e molecular, os ângulos de ligação, a hibridização e a polaridade em 3D. É gratuita, funciona no navegador e não precisa de download.

Digite uma fórmula, um íon, um nome ou um SMILES para obter a forma VSEPR. Você recebe a classe AXE, o número estérico, a geometria eletrônica e molecular, os ângulos de ligação, a hibridização e a polaridade, além de um modelo 3D giratório com os pares isolados desenhados como lobos.

Resposta rápida: conte os átomos ligados ao átomo central (X) e seus pares isolados (E). O NH3 é AX3E: 4 domínios eletrônicos dão uma geometria eletrônica tetraédrica, mas com um par isolado a molécula é piramidal trigonal (107°).
átomo centralátomos ligadospar isoladoArraste para girar, use pinça para ampliar

Tabela VSEPR: todas as geometrias moleculares (número estérico 2–7)

Esta tabela traz todas as formas VSEPR comuns. X = átomos ligados ao átomo central A, E = pares isolados em A. Ligações duplas e triplas contam como um domínio.

Nº estéricoAXELigaçõesPares isoladosGeometria eletrônicaGeometria molecularÂngulo idealHibrid.Exemplos
2AX220LinearLinear180°spCO2, BeCl2
3AX330Trigonal planaTrigonal plana120°sp²BF3, SO3, NO3−
3AX2E21Trigonal planaAngular<120° (≈117°)sp²SO2, O3, NO2−
4AX440TetraédricaTetraédrica109.5°sp³CH4, NH4+, SO42−
4AX3E31TetraédricaPiramidal trigonal<109.5° (≈107°)sp³NH3, PCl3, H3O+
4AX2E222TetraédricaAngular<109.5° (≈104.5°)sp³H2O, OF2, H2S
5AX550Bipiramidal trigonalBipiramidal trigonal90°, 120°, 180°sp³dPCl5, AsF5
5AX4E41Bipiramidal trigonalGangorra<90°, <120°sp³dSF4, TeCl4
5AX3E232Bipiramidal trigonalForma de T<90°sp³dClF3, BrF3
5AX2E323Bipiramidal trigonalLinear180°sp³dXeF2, I3−
6AX660OctaédricaOctaédrica90°, 180°sp³d²SF6, PF6−
6AX5E51OctaédricaPiramidal quadrada<90°sp³d²BrF5, IF5
6AX4E242OctaédricaQuadrado-planar90°sp³d²XeF4, ICl4−
7AX770Bipiramidal pentagonalBipiramidal pentagonal72°, 90°sp³d³IF7

Os pares isolados sempre ficam onde há mais espaço. Em uma bipirâmide trigonal eles ocupam as posições equatoriais (gangorra, forma de T, linear). Em um octaedro, dois pares isolados ficam em lados opostos (quadrado-planar).

Como usar a calculadora VSEPR

  1. Digite uma fórmula (PCl5), um íon com sua carga (NO3-, SO4^2-) ou um nome em inglês (ammonia). Para moléculas maiores, cole uma string SMILES (CC(=O)O) e escolha o átomo que deseja analisar.
  2. A ferramenta conta os elétrons de valência e desenha a estrutura de Lewis com o mesmo motor do nosso gerador de estrutura de Lewis. Depois ela conta os domínios ligantes e os pares isolados no átomo central.
  3. Leia a classe AXE, a geometria eletrônica e molecular, o ângulo de ligação, a hibridização e a polaridade, com cada etapa mostrada.
  4. Gire o modelo 3D para ver onde ficam os pares isolados (lobos roxos) e como eles comprimem os ângulos de ligação.

Exemplos resolvidos

Água, H2O (AX2E2)

8 e⁻ de valência: 2 ligações O–H + 2 pares isolados = 4 domínios (geometria eletrônica tetraédrica).

Angular, 104,5°, sp³, polar

Tetrafluoreto de enxofre, SF4 (AX4E)

34 e⁻: 4 ligações S–F + 1 par isolado = 5 domínios. O par isolado fica na posição equatorial.

Gangorra, sp³d, polar

Tetrafluoreto de xenônio, XeF4 (AX4E2)

36 e⁻: 4 ligações Xe–F + 2 pares isolados opostos = 6 domínios.

Quadrado-planar, 90°, apolar

Carbonato, CO32− (AX3)

24 e⁻: uma C=O e duas C–O⁻ (ressonância). 3 domínios, nenhum par isolado no C.

Trigonal plana, 120°, sp²

A teoria VSEPR em resumo

A teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR) diz que os domínios eletrônicos em torno de um átomo central se repelem e se espalham o máximo possível. Um domínio é uma ligação simples, dupla ou tripla, ou um par isolado. O número estérico (átomos ligados + pares isolados) define a geometria eletrônica. As posições apenas dos átomos dão a geometria molecular.

Número estérico = (átomos ligados a A) + (pares isolados em A)

Ordem de repulsão e ângulos de ligação

A força de repulsão segue par isolado–par isolado > par isolado–par ligante > par ligante–par ligante. É por isso que o ângulo diminui de 109,5° (CH4) para 107° (NH3) e 104,5° (H2O). Átomos centrais mais pesados mostram ângulos ainda menores (PH3 93,5°, H2S 92°). Ligações múltiplas também ocupam mais espaço, por isso o ângulo H–C–H no formaldeído é 116,5° em vez de 120°.

Formas com nome

Piramidal trigonal: NH3, PCl3. Angular: H2O (AX2E2) ou SO2 (AX2E). Gangorra: SF4. Forma de T: ClF3. Piramidal quadrada: BrF5. Quadrado-planar: XeF4. Bipiramidal trigonal: PCl5. Octaédrica: SF6.

Limites do modelo

A VSEPR funciona melhor para moléculas de elementos representativos com um átomo central. Radicais como o NO2 têm um elétron desemparelhado que age como um domínio menor, o que dá um ângulo de 134°. Pares isolados que participam de um sistema π (amidas, pirrol, anilina) achatam o átomo em direção a sp². Complexos de metais de transição seguem, em vez disso, a teoria do campo cristalino e do campo ligante.

Precisa da estrutura completa? Desenhe qualquer molécula no editor MolDraw, copie seu SMILES e cole-o aqui para obter a geometria de cada átomo. Você também pode vê-la em 3D.

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Perguntas frequentes

O que é a teoria VSEPR?

A teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR) diz que os domínios eletrônicos em torno de um átomo central (ligações e pares isolados) se repelem e ficam o mais afastados possível. O número de domínios define a geometria eletrônica; as posições apenas dos átomos dão a geometria molecular.

Como encontrar a geometria molecular de uma molécula?

Desenhe a estrutura de Lewis, conte os átomos ligados ao átomo central (X) e seus pares isolados (E). A soma é o número estérico. Use a tabela VSEPR: por exemplo, AX3E (3 ligações, 1 par isolado) é piramidal trigonal, como o NH3.

Qual é a diferença entre geometria eletrônica e geometria molecular?

A geometria eletrônica inclui os pares isolados como posições; a geometria molecular descreve apenas onde estão os átomos. A água tem geometria eletrônica tetraédrica, mas geometria molecular angular.

Ligações duplas e triplas contam como um domínio eletrônico?

Sim. Na VSEPR, uma ligação simples, dupla ou tripla com o mesmo átomo conta como um domínio, então o CO2 (duas ligações duplas) é linear como o BeCl2.

Por que o ângulo de ligação é 107° no NH3 e 104,5° no H2O?

Os pares isolados ocupam mais espaço que os pares ligantes e aproximam as ligações. O NH3 tem um par isolado (107°), o H2O tem dois (104,5°), em comparação com 109,5° no CH4.

Como é a forma piramidal trigonal?

A piramidal trigonal (AX3E) tem três átomos e um par isolado em uma geometria eletrônica tetraédrica, como NH3, PCl3 e H3O+. Os ângulos de ligação ficam um pouco abaixo de 109,5°.

O que é a forma de gangorra?

A gangorra (AX4E) tem quatro átomos e um par isolado em uma bipirâmide trigonal. O par isolado fica em uma posição equatorial, como em SF4 e TeCl4.

Como saber pela forma se uma molécula é polar?

Se a forma é simétrica (linear, trigonal plana, tetraédrica, bipiramidal trigonal, octaédrica, quadrado-planar) e todos os átomos externos são iguais, os dipolos das ligações se cancelam e ela é apolar. Pares isolados no átomo central ou átomos externos diferentes geralmente a tornam polar.

Como a hibridização se relaciona com o número estérico?

Número estérico 2 = sp, 3 = sp2, 4 = sp3, 5 = sp3d, 6 = sp3d2. Esse é o modelo dos livros didáticos; para moléculas hipervalentes como o SF6, a teoria moderna não precisa de orbitais d.

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