Escreva as estruturas de Lewis, mostrando os elétrons de valência, para as seguintes moléculas covalentes:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa desenhar as estruturas de Lewis para a molécula
. Isso envolve entender como os elétrons de valência se organizam nessa molécula. Vamos precisar saber quantos elétrons cada átomo contribui e como eles se conectam para formar os laços químicos.
Passo 2
Primeiro, vamos contar os elétrons de valência de cada átomo na molécula
.
- Carbono ©: 4 elétrons de valência
- Hidrogênio (H): 1 elétron de valencia (e temos 3 H, então 3 elétrons)
- Nitrogênio (N): 5 elétrons de valência cada (e temos 2 N, então 10 elétrons)
Total sem considerar a carga:
elétrons.
Mas a molécula tem uma carga positiva (+), o que significa que ela perdeu um elétron. Então, subtraímos 1 elétron:
Passo 3
Agora, vamos distribuir esses 16 elétrons entre os átomos para formar ligações e pares de elétrons isolados.
- Carbono ©: Geralmente forma 4 ligações.
- Hidrogênio (H): Cada H forma 1 ligação.
- Nitrogênio (N): Geralmente forma 3 ligações e possui pares de elétrons.
Vamos começar ligando o carbono aos hidrogênios e aos nitrogênios.
Passo 4
Desenhando as ligações:
- Carbono © no centro.
- Três hidrogênios (H) ligados ao carbono.
- Dois nitrogênios (N) ligados ao carbono.
Cada ligação simples usa 2 elétrons, então:
- 3 ligações C-H:
elétrons - 2 ligações C-N:
elétrons
Total usado até agora:
elétrons.
Ainda temos
elétrons para distribuir como pares isolados.
Passo 5
Distribuindo os pares isolados nos nitrogênios:
Cada nitrogênio já está ligado ao carbono com uma ligação simples (2 elétrons). Para completar a regra do octeto:
- Cada N precisa de mais 6 elétrons (3 pares) para completar o octeto.
Mas temos apenas 6 elétrons restantes, então cada nitrogênio recebe 3 pares isolados, totalizando os 6 elétrons.
Passo 6
No entanto, a molécula tem uma carga positiva, o que indica que há uma ligação com menos elétrons. Isso geralmente se manifesta como uma ligação dupla para minimizar a carga formal.
Vamos converter uma das ligações N-C de simples para dupla:
- Agora, uma ligação N=C usa 4 elétrons.
- A outra ligação C-N permanece simples, usando 2 elétrons.
Isso distribui melhor os elétrons e reduz a carga formal.
Passo 7
Vamos verificar os octetos:
- Carbono ©: 4 ligações (3 H e 1 dupla com N) = 8 elétrons
- Hidrogênios (H): 2 elétrons cada
- Nitrogênios (N): Um N com ligação dupla tem 8 elétrons, e o outro com ligação simples também tem 8 elétrons considerando os pares isolados.
Tudo está balanceado!
Resposta
A estrutura de Lewis para
é:
Onde:
- O carbono está ligado a três hidrogênios e a um nitrogênio.
- Um dos nitrogênios está com uma ligação dupla e carregando a carga positiva.