Desenhe uma ou mais estruturas de Lewis para os seguintes ions:
(a) CH3 NH3 ^+
(b) CH3 NH^-
© H2 C=OH^+
(d) stackrel I C=CH2

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre estruturas de Lewis! A gente precisa desenhar as estruturas de Lewis para alguns íons específicos. Vamos usar conceitos como elétrons de valência, ligações químicas e distribuição de cargas. Vou te guiar passo a passo para cada um dos íons listados.

Passo 2

Parte (a): CH3NH3^+

Primeiro, vamos entender o que é essa molécula. O CH3NH3^+ é um íon que consiste em um grupo metil ( CH3) ligado a um grupo amônio ( NH3^+). Nosso objetivo é desenhar a estrutura de Lewis desse íon.

Passo 3

Passo 1: Contar os elétrons de valência
  • Carbono © tem 4 elétrons de valência.
  • Hidrogênio (H) tem 1 elétron de valência.
  • Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
  • Cada átomo de Hidrogênio representa 1 elétron.
No total:
  • CH3: 1 C (4 e⁻) + 3 H (3 e⁻) = 7 e⁻
  • NH3^+: 1 N (5 e⁻) + 3 H (3 e⁻) = 8 e⁻
  • Como é um íon positivo, perdemos 1 elétron: 7 + 8 - 1 = 14 elétrons de valência no total.
Passo 2: Montar a estrutura esqueleto
Geralmente, os átomos menos eletronegativos ficam no centro. Aqui, temos C e N. Vamos conectar o grupo metil ao grupo amônio:
CH3 NH3^+
Passo 3: Distribuir os elétrons
Vamos colocar ligações simples entre os átomos e completar os octetos:
  • Carbono faz 4 ligações: 3 com H e 1 com N.
  • Nitrogênio faz 4 ligações: 3 com H e 1 com C.
Passo 4: Verificar a carga
Como perdemos 1 elétron, o nitrogênio terá uma carga positiva, já que ele está ligado a mais átomos do que o usual.

Passo 4

Parte (b): CH3NH^-

Vamos agora desenhar a estrutura de Lewis para o íon CH3NH^-. Esse íon é semelhante ao anterior, mas com uma carga negativa.

Passo 5

Passo 1: Contar os elétrons de valência
  • Carbono ©: 4 e⁻
  • Hidrogênio (H): 1 e⁻ cada
  • Nitrogênio (N): 5 e⁻
No total:
  • CH3: 1 C + 3 H = 7 e⁻
  • NH^-: 1 N + 1 H = 6 e⁻
  • Como é um íon negativo, adicionamos 1 elétron: 7 + 6 + 1 = 14 elétrons de valência.
Passo 2: Montar a estrutura esqueleto
Conectamos o grupo metil ao grupo amina:
CH3 NH^-
Passo 3: Distribuir os elétrons
  • Carbono faz 4 ligações: 3 com H e 1 com N.
  • Nitrogênio faz 3 ligações: 1 com C e 2 com H, além de um par de elétrons extras devido à carga negativa.
Passo 4: Verificar a carga
O nitrogênio tem um par de elétrons a mais, conferindo a carga negativa ao íon.

Passo 6

Parte ©: H2C=OH^+

Agora, vamos desenhar a estrutura de Lewis para o íon H2C=OH^+. Esse íon possui uma dupla ligação e uma carga positiva.

Passo 7

Passo 1: Contar os elétrons de valência
  • Carbono ©: 4 e⁻
  • Hidrogênio (H): 1 e⁻ cada
  • Oxigênio (O): 6 e⁻
No total:
  • H2C: 1 C + 2 H = 6 e⁻
  • OH^+: 1 O + 1 H = 7 e⁻
  • Como é um íon positivo, perdemos 1 elétron: 6 + 7 - 1 = 12 elétrons de valência.
Passo 2: Montar a estrutura esqueleto
A molécula tem uma dupla ligação entre C e O:
H2C = O^+ — H
Passo 3: Distribuir os elétrons
  • Carbono faz 3 ligações: 2 com H e 1 dupla com O.
  • Oxigênio faz 1 ligação dupla com C e 1 ligação com H, além de ter uma carga positiva.
Passo 4: Verificar a carga
A carga positiva está no oxigênio, que perdeu um par de elétrons.

Passo 8

Parte (d): stackrelIC=CH2

Finalmente, vamos desenhar a estrutura de Lewis para a molécula stackrelIC=CH2. Esse composto tem uma ligação dupla e está ligado a um iodo.

Passo 9

Passo 1: Contar os elétrons de valência
  • Carbono ©: 4 e⁻ cada
  • Hidrogênio (H): 1 e⁻ cada
  • Iodo (I): 7 e⁻
No total:
  • 2 C: 8 e⁻
  • 2 H (no CH2): 2 e⁻
  • 1 H (no ): 1 e⁻
  • Iodo (I): 7 e⁻
  • Total: 8 + 2 + 1 + 7 = 18 elétrons de valência.
Passo 2: Montar a estrutura esqueleto
A molécula tem uma dupla ligação entre os carbonos e um iodo ligado a um deles:
I—C═C—H
|
H
Passo 3: Distribuir os elétrons
  • Cada carbono faz 3 ligações: um com o outro, um com H e outro com Iodo.
  • A dupla ligação entre os carbonos utiliza 4 elétrons.
  • O iodo faz uma ligação simples com o carbono.
Passo 4: Verificar a distribuição dos elétrons
Todos os átomos têm seus octetos completados, exceto o iodo, que pode expandir seu octeto.

Resposta

A estrutura de Lewis para stackrelIC=CH2 é:
   I
   |
C═C
|  
H  
|
H
Com uma dupla ligação entre os carbonos, um iodo ligado a um carbono e dois hidrogênios ligados ao outro carbono.

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