Determine a carga formal de todos os elementos que compõem as seguintes moléculas e íons
e.
e.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos determinar as cargas formais de todos os átomos na molécula ou íon
. Para isso, vamos usar conceitos de química como estrutura de Lewis e cálculo de carga formal.
Passo 2
A carga formal ajuda a determinar a distribuição de elétrons em uma molécula. A fórmula para calcular a carga formal de um átomo é:
Aqui, a valência é o número de elétrons que um átomo normalmente tem na camada de valência.
Passo 3
Vamos analisar a estrutura do ânion sulfato,
. Ele tem um átomo de enxofre (S) central ligado a quatro átomos de oxigênio (O). A molécula tem uma carga total de -2.
Passo 4
Primeiro, calculamos a carga formal do enxofre (S). O enxofre normalmente tem 6 elétrons de valência.
Supondo que o enxofre faça quatro ligações duplas com os oxigênios, cada ligação dupla conta como 4 elétrons ligados (2 pares).
Aplicando a fórmula:
Passo 5
Agora, calculamos a carga formal de cada oxigênio (O). Cada oxigênio normalmente tem 6 elétrons de valência.
Com uma ligação dupla com o enxofre, cada oxigênio tem 4 elétrons não ligados (dois pares).
Aplicando a fórmula:
Passo 6
Verificamos se as cargas formais somam a carga total do íon. Temos:
- Enxofre: +2
- Quatro oxigênios: 4 × 0 = 0
Total: +2 + 0 = +2
Mas o íon tem carga -2. Isso significa que precisamos redistribuir as cargas. Para isso, consideramos que cada oxigênio pode ter uma carga formal de -1, enquanto o enxofre fica com +2.
Passo 7
Recalculando com oxigênios com carga -1:
- Enxofre: +2
- Quatro oxigênios: 4 × (-1) = -4
Total: +2 - 4 = -2
Isso coincide com a carga total do íon
.
Resposta
As cargas formais são:
- Enxofre (S): +2
- Cada oxigênio (O): -1