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DESENHE as estruturas de Lewis simplificadas (aquela que mostra apenas os elétrons das ligações e os pares não-ligantes) para os moléculas ou íons seguintes.
a) NF3
b) HOBr
c) ClO3
d) SO4
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DESENHE as estruturas de Lewis simplificadas (aquela que mostra apenas os elétrons das ligações e os pares não-ligantes) para os moléculas ou íons seguintes.
a) NF3
b) HOBr
c) ClO3
d) SO4
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de estruturas de Lewis! A gente precisa desenhar as estruturas simplificadas, que mostram só os elétrons das ligações e os pares não-ligantes, para as moléculas ou íons listados: NF₃, HOBr, ClO₃⁻ e SO₄²⁻. Para isso, vamos usar alguns conceitos básicos de química, como contagem de elétrons de valência, determinação do átomo central e distribuição dos elétrons para formar as ligações e os pares não-ligantes.
Passo 2
Vamos começar com a molécula NF₃ (trifluoreto de nitrogênio).
- Contar os elétrons de valência: Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência e cada flúor (F) tem 7. Como são 3 flúor, temos: 5 + (3 × 7) = 26 elétrons de valência.
- Determinar o átomo central: Nitrogênio é menos eletronegativo que o flúor, então ele fica no centro.
- Formar as ligações: Conectamos o N aos 3 F com ligações simples. Cada ligação usa 2 elétrons, totalizando 6 elétrons.
- Distribuir os elétrons restantes: Temos 26 - 6 = 20 elétrons para serem distribuídos como pares não-ligantes. Cada F já tem 6 elétrons não compartilhados (3 pares), totalizando 18 elétrons. Restam 2 elétrons, que ficam como um par não-ligante no nitrogênio.
- Verificar a octetagem: Todos os átomos têm 8 elétrons ao seu redor.
Passo 3
Agora, vamos para HOBr (hipobromoso).
- Contar os elétrons de valência: Hidrogênio (H) tem 1, oxigênio (O) tem 6 e bromo (Br) tem 7. Total: 1 + 6 + 7 = 14 elétrons.
- Determinar o átomo central: O oxigênio geralmente é o átomo central em moléculas como essa.
- Formar as ligações: Ligamos O ao H e ao Br com ligações simples, usando 4 elétrons.
- Distribuir os elétrons restantes: 14 - 4 = 10 elétrons. O H não precisa de pares não-ligantes, então distribuímos os 10 elétrons no O e no Br.
- Ajustar para o octet: O oxigênio terá 6 elétrons não compartilhados (3 pares) e o bromo terá 6 elétrons não compartilhados, completando o octet para ambos.
Passo 4
Vamos para o íon ClO₃⁻ (clorato).
- Contar os elétrons de valência: Cloro (Cl) tem 7, cada oxigênio (O) tem 6, e o íon tem carga -1 (1 elétron extra). Total: 7 + (3 × 6) + 1 = 26 elétrons.
- Determinar o átomo central: Cloro é o menos eletronegativo, então vai no centro.
- Formar as ligações: Ligamos o Cl aos 3 O com ligações simples, usando 6 elétrons.
- Distribuir os elétrons restantes: 26 - 6 = 20 elétrons. Distribuímos 6 elétrons em cada O (3 pares não-ligantes), totalizando 18 elétrons. Restam 2 elétrons que ficam como um par não-ligante no Cloro.
- Verificar a octetagem: O cloro pode expandir seu octet, mas nesse caso, com um par não-ligante, todos os átomos têm pelo menos 8 elétrons.
Passo 5
Finalmente, vamos para o íon SO₄²⁻ (sulfato).
- Contar os elétrons de valência: Enxofre (S) tem 6, cada oxigênio (O) tem 6, e o íon tem carga -2 (2 elétrons extras). Total: 6 + (4 × 6) + 2 = 32 elétrons.
- Determinar o átomo central: Enxofre é menos eletronegativo, então fica no centro.
- Formar as ligações: Ligamos o S aos 4 O com ligações simples, usando 8 elétrons.
- Distribuir os elétrons restantes: 32 - 8 = 24 elétrons. Cada O recebe 6 elétrons não compartilhados (3 pares), totalizando 24 elétrons.
- Ajustar para o octet: O enxofre pode expandir seu octet e forma ligações duplas com alguns oxigênios para minimizar as cargas formais, mas na estrutura simplificada, consideramos apenas ligações simples e pares não-ligantes.
Resposta
Estruturas de Lewis simplificadas:
a) NF₃
F
|
F–N–F
:
(Nitrogênio com 3 ligações simples para Flúor e um par não-ligante)
b) HOBr
H–O–Br
..
(Oxigênio com ligações simples para Hidrogênio e Bromo e 3 pares não-ligantes)
c) ClO₃⁻
O
|
O–Cl–O
:
(Cloro com 3 ligações simples para Oxigênio e um par não-ligante)
d) SO₄²⁻
O
||
O–S–O
||
O
(Sulfurio central ligado a 4 Oxigênios, alguns com ligações duplas)