Desenhe uma ou mais estruturas de Lewis para os seguintes ions:
(a)
(b)
©
(d)
(a)
(b)
©
(d)
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):
Primeiro, vamos entender o que é essa molécula. O
é um íon que consiste em um grupo metil (
) ligado a um grupo amônio (
). 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:
-
: 1 C (4 e⁻) + 3 H (3 e⁻) = 7 e⁻ -
: 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:
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):
Vamos agora desenhar a estrutura de Lewis para o íon
. 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:
-
: 1 C + 3 H = 7 e⁻ -
: 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:
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 ©:
Agora, vamos desenhar a estrutura de Lewis para o íon
. 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:
-
: 1 C + 2 H = 6 e⁻ -
: 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:
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):
Finalmente, vamos desenhar a estrutura de Lewis para a molécula
. 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
): 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
|
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
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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,
e
.