Questão 119 — ENEM 2019 (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 o 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?

Resolução

A questão avalia a compreensão da regra do octeto e de suas exceções, especificamente o fenômeno da hipervalência (octeto expandido).

O átomo de xenônio possui configuração de valência 5s^2 5p^6, ou seja, já apresenta 8 elétrons de valência antes de qualquer ligação. Na fórmula de Lewis do XeF_2, o átomo central de xenônio forma duas ligações covalentes simples com os átomos de flúor e mantém três pares de elétrons não ligantes.

Para contar os elétrons de valência ao redor do átomo central em uma estrutura de Lewis, somam-se os elétrons dos pares isolados aos elétrons compartilhados nas ligações (cada ligação contribui com 2 elétrons ao redor do átomo central). Assim:

3 \text{ pares isolados} \times 2 e^- + 2 \text{ ligações} \times 2 e^- = 6 e^- + 4 e^- = 10 e^-

Portanto, o átomo de xenônio fica cercado por 10 elétrons de valência, superando o octeto tradicional — daí a importância do composto como evidência de que a regra do octeto não é universal.

As demais alternativas não correspondem à contagem correta: 6 e 8 elétrons subestimam a estrutura real (8 seria o octeto “normal”, sem considerar a expansão), enquanto 12 e 14 elétrons superestimam o número de pares ao redor do xenônio nessa estrutura específica.

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