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