Considere a estrutura de Lewis do oxiânion
na qual cada átomo de oxigênio tem carga formal -1 , e
é um elemento do terceiro período. Ao alterar a carga total
de -1 para -2 e então para -3, obtêm-se três íons diferentes. Em cada caso:
Determine a carga formal de
.
Determine a carga formal de
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre estruturas de Lewis e cargas formais! A gente tem um íon oxiânion
, onde cada oxigênio tem carga formal -1. O elemento X está no terceiro período da tabela periódica. A gente vai mudar a carga total $ n $ de -1 para -2 e depois para -3, formando três íons diferentes. O objetivo é descobrir qual é a carga formal do átomo X em cada um desses íons.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é carga formal. Carga formal é uma forma de distribuir a carga elétrica em uma molécula assumindo que os elétrons de ligação são compartilhados igualmente entre os átomos. A fórmula básica da carga formal é:
No nosso caso, cada oxigênio tem carga formal -1, e precisamos descobrir a carga formal de X para cada valor de $ n $.
Passo 3
Vamos analisar cada caso separadamente.
Caso 1: $ n = -1 $
A carga total do íon é -1. Como temos quatro oxigênios, cada um com carga -1, a contribuição total dos oxigênios é:
A carga total é a soma das cargas de X e dos oxigênios:
Então:
Caso 2: $ n = -2 $
A carga total do íon é -2. Novamente, a contribuição dos oxigênios é -4. Então:
Caso 3: $ n = -3 $
A carga total do íon é -3. Mantendo a contribuição dos oxigênios em -4:
Resposta
As cargas formais do átomo $ X $ são:
- Para $ n = -1 $: $ +3 $
- Para $ n = -2 $: $ +2 $
- Para $ n = -3 $: $ +1 $