Considerando A Molécula De Amônia Assinale A Alternativa Correta

Amônia: geometria, hibridização e por que essa pergunta aparece em todo lugar

A questão clássica sobre amônia sempre cobra três coisas: a geometria da molécula, o ângulo de ligação e a hibridização do átomo central. Quem já corrigiu prova sabe que o erro mais frequente não é não saber, mas confundir a trigonal piramidal com a geometria eletrônica e marcar tetraédrica na pressa. Em provas do Enem, vestibulares e concursos, essa formulação costuma apresentar alternativas como: a) geometria tetraédrica, ângulo de 109,5°.
b) geometria trigonal planar, ângulo de 120°. 
c) geometria trigonal piramidal, ângulo próximo de 107°. 
d) geometria angular, ângulo de 104,5°.
e) geometria linear, ângulo de 180°.

A resposta correta é a c. A amônia (NH) tem geometria molecular trigonal piramidal e o ângulo HNH fica em torno de 107°, não exatamente em 109,5° como no metano.

O que acontece no orbital do nitrogênio

O nitrogênio tem configuração eletrônica 1s²2s²2p³. Na molécula de amônia, ele sofre hibridização sp³, formando quatro orbitais híbridos equivalentes. Três deles se sobrepõem com orbitais 1s do hidrogênio e criam ligações sigma NH. O quarto orbital sp³ hospeda o par isolado. Esse par isolado é a razão de tudo dar errado nas provas. A teoria VSEPR explica que pares eletrônicos se repelem, mas a repulsão do par isolado é maior que a repulsão entre pares de ligação. Em consequência, os três enlaces NH são comprimidos ligeiramente e o ângulo cai de 109,5° para cerca de 107,3°. Esse valor é pequeno em termos absolutos, mas suficiente para transformar uma geometria tetraédrica ideal em pirâmide trigonal.

Geometria molecular × geometria eletrônica

Esse é o ponto onde eu vejo gente errar até hoje. A geometria eletrônica do nitrogênio em NH é tetraédrica — estão distribuídos quatro domínios de elétrons ao redor do átomo central. Mas a geometria molecular só considera a disposição dos átomos, ignorando o par isolado. Por isso dizemos que a molécula é trigonal piramidal, mesmo tendo origem tetraédrica. Em provas, a pegadinha normalmente apresenta "tetraédrica" como alternativa atrativa. Se a questão pede a geometria molecular, tetraédrica está errada. Se pede a geometria eletrônica ou o arranjo dos pares, aí sim é tetraédrico. Leia o enunciado com atenção.

Polaridade e ligações de hidrogênio

O nitrogênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, então cada ligação NH é polar, com vetor dipolo apontando para o nitrogênio. Como a molécula não é simétrica — seria planar se o par isolado não existisse — os vetores não se cancelam. O resultado é uma molécula polar com momento dipolar de aproximadamente 1,47 D. Esse momento dipolar, somado ao nitrogênio carregado negativamente, permite que a amônia forme ligações de hidrogênio. Na prática, isso significa que o ponto de ebulição da amônia (-33 °C) é muito mais alto do que o de moléculas de massa similar sem capacidade de ligação de hidrogênio, como o metano (-161,5 °C).

Um detalhe que costuma cair e ninguém lembra

A amônia pode atuar como base de Lewis porque o par isolado no nitrogênio pode ser doado para um ácido. Quando reage com HCl gasoso, forma-se o cloreto de amônio (NHCl), um sólido branco que aparece como "nuvem" na proveta. Em laboratório, esse teste visual é rápido e confiável, mas em questões teóricas muitos alunos esquecem de relacionar basicidade com presença de par isolado. Se a alternativa trouxer "tetraédrica", "109,5°" ou "apolar", descarte. A única combinação coerente com a estrutura real da amônia é trigonal piramidal com ângulo ligeiramente abaixo de 109,5°. Se a prova pedir também a hibridização, sp³ é o padrão. Em uma banca específica, uma questão apresentavaNH e perguntava se a molécula era apolar porque as ligações NH eram idênticas. A armadilha estava em aplicar raciocínio de simetria de ligações sem considerar a forma da molécula. Ligações idênticas não implicam molécula apolar quando a geometria não é simétrica. O par isolado quebra a simetria e gera dipolo resultante diferente de zero. A resposta correta era polaridade, mas a banca tentava confundir com simetria de enlaces.

Quando vejo esse tipo de pegadinha, eu começo desenhando os vetores de dipolo antes de qualquer conclusão. Em NH, os três vetores das ligações NH têm componente vertical que se somam, enquanto o par isolado gera outro vetor na direção oposta, mas menor em magnitude devido à maior dispersão eletrônica. O resultado líquido aponta para o nitrogênio, confirmando polaridade.