Escreva a estrutura de Lewis para cada uma das substâncias abaixo, e atribua a carga formal para o átomo correto, quando necessário.
q. KMnO4

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente desenhar a estrutura de Lewis do permanganato de potássio, KMnO4, e determinar as cargas formais nos átomos corretos. Para isso, vamos precisar saber sobre estruturas de Lewis, contagem de elétrons de valência e como distribuir esses elétrons para formar ligações e pares solitários.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os átomos que compõem a molécula KMnO4. Temos potássio (K), manganês (Mn) e oxigênio (O).

Passo 3

Agora, vamos contar os elétrons de valência de cada átomo:
  • Potássio (K) está no grupo 1 da tabela periódica, então tem 1 elétron de valência.
  • Manganês (Mn) está no grupo 7, então tem 7 elétrons de valência.
  • Oxigênio (O) está no grupo 16, então cada oxigênio tem 6 elétrons de valência. Como são 4 oxigênios, temos 4 times 6 = 24 elétrons de valência.

Passo 4

Somando todos os elétrons de valência: 1 (K) + 7 (Mn) + 24 (O) = 32 elétrons de valência no total.

Passo 5

O potássio geralmente perde seu elétron de valência para formar um cátion K^+. Isso simplifica nossa estrutura, deixando MnO4^- como o ânion principal a ser considerado.

Passo 6

Agora, vamos focar na estrutura de MnO4^-. Temos:
  • 7 elétrons de valência do Mn.
  • 24 elétrons de valência dos 4 O.
  • Mais 1 elétron devido à carga negativa, totalizando 7 + 24 + 1 = 32 elétrons.

Passo 7

Para distribuir os elétrons, o Mn ficará no centro, e os 4 O serão ligados a ele. Cada ligação simples usa 2 elétrons, então 4 times 2 = 8 elétrons usados nas ligações.

Passo 8

Restam 32 - 8 = 24 elétrons para distribuir como pares solitários nos oxigênios. Cada oxigênio recebe 6 elétrons (3 pares solitários).

Passo 9

No entanto, para minimizar as cargas formais, vamos formar ligações duplas entre o Mn e os oxigênios. Fazendo isso, cada ligação dupla usa mais 2 elétrons, reduzindo as cargas formais.

Passo 10

Com ligações duplas, a estrutura final de Lewis para MnO4^- tem o Mn central com quatro ligações duplas com os 4 oxigênios. Cada oxigênio tem dois pares solitários e nenhuma carga formal, enquanto o Mn carrega uma carga formal de +7 - (4 ligações x 2 + 0 pares solitários) = -1.

Resposta

A estrutura de Lewis do KMnO4 apresenta o Mn central ligado por quatro ligações duplas aos átomos de oxigênio. O potássio está como K^+ e o manganês carrega uma carga formal de +7, compensada pela carga geral do ânion MnO4^-. Cada oxigênio possui dois pares solitários e nenhuma carga formal.

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