Desenhe a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes itens:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de estrutura de Lewis para o íon
. A matéria aqui é Química, especificamente sobre como desenhar estruturas de Lewis, que mostram como os átomos estão conectados e como os elétrons estão distribuídos na molécula. Vamos precisar entender a contagem de elétrons de valência e aplicar as regras para distribuir esses elétrons de maneira correta.
Passo 2
Primeiro, vamos contar o número total de elétrons de valência disponíveis. O íon
é composto por um átomo de hidrogênio (H), um carbono © e três oxigênios (O), além de uma carga negativa extra. Cada átomo tem uma quantidade específica de elétrons de valência:
- Hidrogênio (H): 1 elétron
- Carbono ©: 4 elétrons
- Oxigênio (O): 6 elétrons cada
Como são três oxigênios, temos 3 × 6 = 18 elétrons. Somando tudo e considerando a carga negativa:
1 (H) + 4 © + 18 (O) + 1 (carga) = 24 elétrons de valência no total.
Passo 3
Agora, vamos estruturar a molécula. Normalmente, o átomo menos eletronegativo está no centro, que neste caso é o carbono ©. Vamos ligar o carbono aos três oxigênios e ao hidrogênio:
H - C - O
|
O
|
O
Cada ligação simples (ligações C-O e C-H) usa 2 elétrons. Temos 4 ligações, então usamos 4 × 2 = 8 elétrons até agora. Restam 24 - 8 = 16 elétrons para distribuir como pares de elétrons livres.
H - C - O
|
O
|
O
Cada ligação simples (ligações C-O e C-H) usa 2 elétrons. Temos 4 ligações, então usamos 4 × 2 = 8 elétrons até agora. Restam 24 - 8 = 16 elétrons para distribuir como pares de elétrons livres.
Passo 4
Distribuímos os elétrons restantes nos átomos de oxigênio para completar seus octetos. Cada oxigênio já está ligado ao carbono com uma ligação simples (2 elétrons), então cada um precisa de mais 6 elétrons para completar o octeto:
3 oxigênios × 6 elétrons = 18 elétrons necessários
Mas temos apenas 16 elétrons restantes. Isso significa que precisamos formar ligações duplas para alguns oxigênios. Vamos fazer duas ligações duplas:
C = O e C = O
Agora, cada ligação dupla usa 2 elétrons extras, reduzindo os elétrons livres.
3 oxigênios × 6 elétrons = 18 elétrons necessários
Mas temos apenas 16 elétrons restantes. Isso significa que precisamos formar ligações duplas para alguns oxigênios. Vamos fazer duas ligações duplas:
C = O e C = O
Agora, cada ligação dupla usa 2 elétrons extras, reduzindo os elétrons livres.
Passo 5
Após formar duas ligações duplas, usamos mais 4 elétrons (2 para cada dupla), então restam 16 - 4 = 12 elétrons. Distribuímos esses 12 elétrons como pares livres nos três oxigênios:
- Os dois oxigênios com ligações duplas têm 4 elétrons livres cada.
- O oxigênio com ligação simples tem 6 elétrons livres.
Passo 6
Verificamos se todos os átomos t��m o octeto completo:
- Carbono: 8 elétrons (4 da ligação com H, 4 das ligações com O)
- Hidrogênio: 2 elétrons
- Oxigênios com ligações duplas: 8 elétrons cada
- Oxigênio com ligação simples: 8 elétrons
Resposta
A estrutura de Lewis para o íon
é:
O
||
H - C - O⁻
|
O
Onde o carbono está ligado a um hidrogênio, a dois oxigênios com ligações duplas e a um oxigênio com uma ligação simples e carga negativa.