Questão 52 do ENEM 2014 — Ciências da Natureza

Para resolver essa questão, precisamos entender o que significa a expressão octeto expandido. A regra do octeto estabelece que os átomos tendem a se estabilizar quando atingem $8$ elétrons na sua camada de valência, assemelhando-se à configuração eletrônica de um gás nobre. No entanto, existem exceções a essa regra.

Uma dessas exceções é a expansão do octeto, que ocorre quando o átomo central de uma molécula acomoda mais de $8$ elétrons na sua camada de valência (como $10$ ou $12$ elétrons). Isso só é possível para elementos a partir do terceiro período da tabela periódica (como Fósforo, Enxofre, Cloro, etc.), pois eles possuem orbitais $d$ vazios que podem ser utilizados para acomodar esses elétrons extras.

Vamos analisar o átomo central de cada uma das moléculas apresentadas nas alternativas:

A) $\text{BF}_3$ O Boro ($\text{B}$) pertence ao grupo $13$ da tabela periódica, possuindo $3$ elétrons de valência. Ao formar $3$ ligações covalentes simples com os átomos de Flúor, ele passa a ter $6$ elétrons na sua camada de valência. Essa é uma exceção à regra do octeto, mas é um caso de octeto incompleto (ou contração do octeto), e não expandido.

B) $\text{NH}_3$ O Nitrogênio ($\text{N}$) pertence ao grupo $15$, possuindo $5$ elétrons de valência. Ele forma $3$ ligações covalentes simples com os átomos de Hidrogênio e mantém um par de elétrons isolado. No total, ele fica com $8$ elétrons ($6$ das ligações + $2$ isolados), obedecendo perfeitamente à regra do octeto.

C) $\text{PCl}_5$ O Fósforo ($\text{P}$) também pertence ao grupo $15$, possuindo $5$ elétrons de valência. Na molécula de $\text{PCl}_5$, ele forma $5$ ligações covalentes simples com os átomos de Cloro. Como cada ligação compartilha $2$ elétrons, o Fósforo passa a ter $10$ elétrons na sua camada de valência ($5 \times 2 = 10$). Como ele acomodou mais de $8$ elétrons, temos aqui um caso de octeto expandido.

D) $\text{BeH}_2$ O Berílio ($\text{Be}$) pertence ao grupo $2$, possuindo $2$ elétrons de valência. Ao formar $2$ ligações covalentes com os átomos de Hidrogênio, ele fica com apenas $4$ elétrons na camada de valência. É mais um caso de octeto incompleto.

E) $\text{AlI}_3$ O Alumínio ($\text{Al}$) pertence ao grupo $13$, possuindo $3$ elétrons de valência. Ao formar $3$ ligações covalentes com os átomos de Iodo, ele fica com $6$ elétrons na camada de valência. Novamente, trata-se de um octeto incompleto.

Portanto, a única molécula que apresenta um átomo central com o octeto expandido é o $\text{PCl}_5$.