1.7 : Teoria RPECV

A teoria da repulsão de pares de elétrons da camada de valência (teoria RPECV) nos permite prever a estrutura molecular em torno de um átomo central a partir de um exame do número de ligações e pares de elétrons solitários em sua estrutura de Lewis. O modelo RPECV presume que os pares de elétrons na camada de valência de um átomo central adotarão uma disposição que minimiza as repulsões entre esses pares de elétrons, maximizando a distância entre eles. Os elétrons na camada de valência de um átomo central formam pares de ligação, localizados principalmente entre átomos ligados, ou pares solitários.

Duas regiões de densidade eletrônica em uma molécula são orientadas linearmente em lados opostos do átomo central para minimizar repulsões. Da mesma forma, três grupos de elétrons estão dispostos na geometria trigonal plana, quatro grupos de elétrons formam um tetraedro, cinco grupos de elétrons preferem a geometria trigonal bipiramidal, enquanto seis desses grupos são orientados octaedralmente.

É importante observar que a geometria do par de elétrons em torno de um átomo central nem sempre é igual à sua estrutura molecular. A geometria do par de elétrons descreve todas as regiões onde os elétrons estão localizados em uma molécula, tanto em ligações quanto em pares solitários. A estrutura molecular descreve a localização dos átomos em uma molécula, e não dos elétrons. Assim, a geometria do par de elétrons é igual à estrutura molecular apenas quando não há pares de elétrons solitários ao redor do átomo central.

Um par solitário de elétrons ocupa um espaço maior do que um par de ligação; isso ocorre porque um par solitário está ligado a apenas um núcleo, enquanto um grupo de elétrons de ligação é compartilhado por dois núcleos. Assim, as repulsões de par solitário–par solitário são maiores do que as repulsões de par solitário–par de ligação e de par de ligação–par de ligação.

De acordo com a teoria RPECV, as posições dos átomos terminais são equivalentes nas geometrias linear, trigonal plana, tetraédrica e octaédrica de pares de elétrons. Assim, qualquer uma das posições pode ser ocupada por um único par solitário. Na geometria bipiramidal trigonal, entretanto, as duas posições axiais são distintas das três posições equatoriais. Aqui, a posição equatorial tem mais espaço disponível devido aos ângulos de ligação de 120° e é preferida pelos maiores pares solitários. Da mesma forma, quando dois pares solitários e quatro pares de ligação estão dispostos octaedralmente em torno de um átomo central, os dois pares solitários estão a 180° de distância, resultando em uma estrutura molecular quadrada plana.

Este texto foi adaptado do href="https://openstax.org/books/chemistry-2e/pages/7-6-molecular-structure-and-polarity">Openstax, Chemistry 2e, Section 7.6 Molecular Structure and Polarity.