Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
f.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa desenhar a estrutura de Lewis da molécula de , que é o ácido carbônico. Além disso, tem que atribuir a carga formal no átomo certo, se for necessário. Para isso, vamos usar conceitos de teoria da estrutura de Lewis e carga formal.

Passo 2

Primeiro, vamos contar todos os elétrons de valência da molécula. Cada átomo tem um certo número de elétrons na sua camada de valência:
  • Hidrogênio (H) tem 1 elétron cada.
  • Carbono © tem 4 elétrons.
  • Oxigênio (O) tem 6 elétrons cada.
Como temos , somamos:
  • 2 H × 1 = 2 elétrons
  • 1 C × 4 = 4 elétrons
  • 3 O × 6 = 18 elétrons
Total: 2 + 4 + 18 = 24 elétrons de valência.

Passo 3

Agora, vamos montar a estrutura esquelética. Normalmente, o carbono é o átomo central porque é menos eletronegativo. Então, ligamos os dois hidrogênios e os três oxigênios ao carbono:
   H       H
    \     /
     C
    / | \
   O  O  O

Passo 4

Em seguida, distribuímos os elétrons restantes para completar as camadas de valência dos átomos. Cada ligação simples entre dois átomos usa 2 elétrons. Já usamos 2 elétrons para cada uma das 5 ligações (2 H-C e 3 C-O), totalizando 10 elétrons usados. Restam 24 - 10 = 14 elétrons.
Vamos distribuir esses 14 elétrons como pares de elétrons não ligantes nos oxigênios para completar suas octetos:
   H       H
    \     /
     C
    / | \
  O   O   O
 :    :    :
Cada dois pontos representam um par de elétrons. Agora, todos os oxigênios têm 6 elétrons não ligantes mais os 2 da ligação com o carbono, totalizando 8.

Passo 5

Até aqui, todos os átomos têm seus octetos completos, mas precisamos verificar se as cargas formais estão equilibradas. A carga formal é calculada pela fórmula:
éêéãé
Vamos calcular para cada átomo:
  • Carbono ©: 4 - (0 + 8/2) = 4 - 4 = 0
  • Oxigênios (O): Cada O tem 6 - (4 + 4/2) = 6 - 6 = 0
  • Hidrogênios (H): Cada H tem 1 - (0 + 2/2) = 1 - 1 = 0
Todas as cargas formais estão balanceadas, então nossa estrutura está correta!

Resposta

A estrutura de Lewis para é a seguinte, com todas as cargas formais iguais a zero:
   H       H
    \     /
     C
    / | \
  O   O   O
 :    :    :
Cada hidrogênio está ligado ao carbono, e cada oxigênio tem pares de elétrons não ligantes, completando seus octetos sem cargas formais.

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