Considerando a teoria de Lewis, faça o que se pede: a. Descreva a molécula de dióxido de cloro,
, usando três estruturas de ressonância possíveis. b. Alguma dessas estruturas de ressonância satisfaz à regra do octeto para todos os átomos na molécula? Justifique sua resposta.
c. Usando as cargas formais, selecione a(s) estrutura(s) de ressonância(s) mais importante(s).
c. Usando as cargas formais, selecione a(s) estrutura(s) de ressonância(s) mais importante(s).
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a teoria de Lewis! O que precisamos fazer aqui é analisar a molécula de dióxido de cloro,
, e trabalhar com estruturas de ressonância. Vamos precisar entender como desenhar essas estruturas, verificar se elas seguem a regra do octeto e, por fim, usar as cargas formais para identificar quais são as mais importantes.
Passo 2
Primeiro, vamos desenhar três possíveis estruturas de ressonância para o
. Lembre-se que a ressonância ocorre quando temos diferentes maneiras de distribuir os elétrons de ligação na molécula. Aqui estão três possibilidades:
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Estrutura 1: O cloro está ligado a um oxigênio com uma dupla ligação e ao outro oxigênio com uma simples ligação. O oxigênio com a simples ligação tem uma carga negativa.
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Estrutura 2: O cloro está ligado a ambos os oxigênios com ligações simples, mas o cloro tem uma carga positiva, e ambos os oxigênios têm cargas negativas.
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Estrutura 3: O cloro está ligado a ambos os oxigênios com ligações duplas, mas o cloro tem uma carga positiva em uma das ligações.
Passo 3
Agora, vamos verificar se essas estruturas satisfazem a regra do octeto para todos os átomos. A regra do octeto diz que os átomos tendem a ter oito elétrons em sua camada de valência.
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Estrutura 1: O cloro tem oito elétrons ao seu redor (dupla e simples ligação), mas o oxigênio com a simples ligação também tem oito elétrons. O outro oxigênio tem apenas seis elétrons, então não satisfaz.
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Estrutura 2: O cloro tem apenas seis elétrons ao seu redor, o que não satisfaz a regra do octeto. Ambos os oxigênios têm oito elétrons, então estão ok.
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Estrutura 3: O cloro tem dez elétrons ao seu redor, excedendo o octeto. Os oxigênios têm oito elétrons cada, então eles estão bem.
Então, nenhuma das estruturas respeita a regra do octeto para todos os átomos.
Passo 4
Por último, vamos calcular as cargas formais para cada estrutura e identificar quais são as mais importantes. A carga formal é uma maneira de verificar a distribuição de elétrons em uma estrutura de ressonância.
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Estrutura 1:
- Cloro: carga formal = 0
- Oxigênio com dupla ligação: carga formal = 0
- Oxigênio com simples ligação: carga formal = -1
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Estrutura 2:
- Cloro: carga formal = +1
- Ambos os oxigênios: carga formal = -1 cada
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Estrutura 3:
- Cloro: carga formal = +1
- Ambos os oxigênios: carga formal = 0
As estruturas com menores cargas formais são mais estáveis e, portanto, mais importantes.
Resposta
A estrutura mais importante de ressonância para o
é a Estrutura 3, onde o cloro está ligado a ambos os oxigênios com ligações duplas e possui uma carga formal positiva. Essa estrutura tem as menores cargas formais, tornando-a a mais estável dentre as apresentadas.