A geometria molecular refere-se à forma como os átomos de um composto covalente posicionam-se em um plano espacial e está relacionada com o número de átomos ligados ao átomo central da molécula ou grupo iônico (grupo de átomos que perdeu ou ganhou elétrons) e com as nuvens eletrônicas. Conhecer a geometria molecular pode auxiliar na determinação da solubilidade e das forças intermoleculares.
A geometria molecular angular é uma das formas geométricas em que os átomos de algumas moléculas organizam-se. Assim, é preciso conhecer bem em que condições vamos encontrá-la em uma molécula. São elas:
- moléculas triatômicas (moléculas que apresentem três átomos iguais ou diferentes). Exemplos: H2O, H2S, SO2.
- Presença de uma ou duas nuvens não ligantes (elétrons do átomo central que não participaram da ligação com outros átomos) no átomo central. Para saber se há nuvem eletrônica não ligante, precisamos conhecer o número de elétrons na camada de valência do átomo central e quantos desses elétrons serão utilizados obrigatoriamente na ligação para obedecer ao octeto. Essa verificação possibilita uma previsão. Veja um exemplo:
Resumindo: tendo uma molécula triatômica e conhecendo o número de elétrons presentes na camada de valência e quantos deles estão sendo utilizados nas ligações que estabilizam o átomo, podemos determinar não só se a geometria é angular, bem como o valor do ângulo entre os átomos da molécula. Veja a molécula de água (H2O) a seguir:
Na molécula de água, o oxigênio (átomo central) apresenta seis elétrons na camada de valência e utiliza dois desses elétrons nas ligações que estabelece com os dois hidrogênios, sobrando assim quatro elétrons não ligantes (duas nuvens não ligantes). Como temos quatro nuvens ao redor do átomo central, haverá repulsão eletrônica entre elas. Assim, o ângulo formado entre os átomos será de 109° e 28°. A maneira de representar a molécula de água é a seguinte:
Quando analisamos o exemplo SO2, temos que:
O enxofre apresenta seis elétrons na camada de valência e utiliza dois deles na ligação dupla com o oxigênio e outros dois na ligação dativa com o outro oxigênio. Sendo assim, sobram dois elétrons da camada de valência do enxofre que não participam de ligação (1 nuvem eletrônica não ligante). Como temos três nuvens ao redor do átomo central, haverá repulsão eletrônica entre elas, e o ângulo formado entre os átomos será de 120°. A maneira de representar a molécula de SO2 é a seguinte:
