PUC PR - Geometria molecular

O ácido fosfórico possui uma ampla gama de utilizações, entre as quais podemos destacar a fabricação de fosfatos e superfosfatos (utilizados como fertilizantes agrícolas), fabricação de produtos para remoção de ferrugem, além de estar presente em refrigerantes do tipo cola, agindo, neste caso, como acidulante (responsável pelo sabor ácido característico). Sobre a unidade elementar do ácido fosfórico são feitas as seguintes afirmações:

I. O número de oxidação do fósforo é igual a +5.

II. As ligações estabelecidas entre os átomos formadores da molécula de ácido fosfórico são do tipo covalente polar.

III. O átomo de fósforo expande sua camada de valência acomodando dez elétrons nesta.

IV. A geometria estabelecida ao redor do átomo de fósforo é do tipo piramidal.

V. Apresenta apenas forças intermoleculares do tipo dipolo permanente.
São CORRETAS:

Alternativas

A)I, II e IV apenas.
B)I, III e IV apenas.
C)II, III e V apenas.
D)I, II e III apenas.
E)III, IV e V apenas.

Spoiler:

Por que a afirmação IV está errada?
Por que a afirmação III está certa?

Fala, Samuel.
O fósforo está na família 5A, portanto tem 5 elétrons de valência, podendo então apresentar os nox +5, +3 e +1.
Assim, o ácido fosfórico corresponde ao H3PO4, o ácido fosforoso é o H3PO3 e o ácido hipofosforoso é o H3PO2. (Alternativa I correta)

Construindo a geometria do H3PO4, temos:

Como o fósforo é menos eletronegativo que o oxigênio, mas não ao ponto de serem formadas ligações iônicas, as ligações são covalentes polares. (Alternativa II correta e IV incorreta).

Contando os elétrons compartilhados entre o fósforo e o oxigênio:

Temos um total de 10 elétrons compartilhados, de fato o fósforo expande o octeto pois pode abrigar elétrons no orbital d vazio. (Alternativa III correta).

Pela falta de simetria, acredito que as forças intermoleculares tenham caráter de dipolo permanente, mas não é por isso que forças instantâneas do tipo dipolo induzido não apareçam. (Alternativa V incorreta).