Escreva as estruturas de Lewis para os seguintes compostos: (a) H2 CO (ambos os átomos de H estão ligados a C); (b) H2 O2; © C2 F6 (contém uma ligação C-C ); (d) AsO3 ^3; (e) H2 SO3 (o H está ligado ao O); (f) C2 H2.

Passo 1

Hoje vamos aprender a desenhar as estruturas de Lewis para diferentes compostos químicos. Vamos precisar entender como distribuir os elétrons de valência nos átomos para formar ligações e completar as camadas externas. Vamos resolver os seguintes compostos:
  • (a) H2CO
  • (b) H2O2
  • © C2F6
  • (d) AsO3^3-
  • (e) H2SO3
  • (f) C2H2

Passo 2

Para desenhar as estruturas de Lewis, precisamos seguir alguns passos básicos:
  1. Contar os elétrons de valência: Identificar o número total de elétrons de valência nos reagentes.
  2. Desenhar o esqueleto da molécula: Colocar os átomos menos eletronegativos no centro e conectar os átomos com ligações simples.
  3. Distribuir os elétrons restantes: Preencher as camadas externas dos átomos com os elétrons restantes.
  4. Formar ligações múltiplas se necessário: Se algum átomo não tiver uma camada completa, formar ligações duplas ou triplas.
Vamos aplicar esses passos a cada composto.

Passo 3

(a) H2CO

  1. Contar os elétrons de valência:
    • Carbono ©: 4 elétrons
    • Hidrogênio (H): 1 elétron cada (2 H = 2 elétrons)
    • Oxigênio (O): 6 elétrons
    • Total: 4 + 2 + 6 = 12 elétrons
  2. Desenhar o esqueleto:
    • Carbono é o átomo central.
    • Conectar os dois H e o O ao C:
      H
       |
      H - C - O
      
  3. Distribuir os elétrons restantes:
    • Ligações C-H e C-O usam 4 elétrons.
    • Restam 12 - 4 = 8 elétrons para distribuir.
  4. Completar as camadas dos átomos:
    • O precisa de 8 elétrons (duas ligações e três pares de elétrons).
    • Adicionar pares de elétrons ao O:
      H
       |
      H - C = O
         ..
      
  5. Verificar a octet:
    • C tem 8 elétrons (duas ligações e dois pares).
    • O tem 8 elétrons.
    • H tem 2 elétrons cada.

Passo 4

(b) H2O2

  1. Contar os elétrons de valência:
    • Oxigênio (O): 6 elétrons cada (2 O = 12 elétrons)
    • Hidrogênio (H): 1 elétron cada (2 H = 2 elétrons)
    • Total: 12 + 2 = 14 elétrons
  2. Desenhar o esqueleto:
    • Os dois O estão ligados.
    • Cada O está ligado a um H:
      H - O - O - H
      
  3. Distribuir os elétrons restantes:
    • Ligações O-H e O-O usam 6 elétrons.
    • Restam 14 - 6 = 8 elétrons.
  4. Completar as camadas dos átomos:
    • Cada O precisa de 6 elétrons adicionais.
    • Adicionar pares de elétrons:
      H - O - O - H
       ..   ..
      
  5. Verificar a octet:
    • Cada O tem 8 elétrons.
    • H tem 2 elétrons.

Passo 5

© C2F6

  1. Contar os elétrons de valência:
    • Carbono ©: 4 elétrons cada (2 C = 8 elétrons)
    • Flúor (F): 7 elétrons cada (6 F = 42 elétrons)
    • Total: 8 + 42 = 50 elétrons
  2. Desenhar o esqueleto:
    • Os dois C estão ligados.
    • Cada C está ligado a três F:
      F
       |
      F-C-F
       |
      C-F-F
       |
      F
      
  3. Distribuir os elétrons restantes:
    • Ligações C-C e C-F usam 14 elétrons.
    • Restam 50 - 14 = 36 elétrons.
  4. Completar as camadas dos átomos:
    • Cada F precisa de 6 elétrons adicionais.
    • Adicionar pares de elétrons aos F:
      F
       ..
       |
      F-C-F
       .. ..
      C-F-F
       ..
       |
      F
       ..
      
  5. Verificar a octet:
    • Cada C tem 8 elétrons (uma ligação com o outro C e três com F).
    • Cada F tem 8 elétrons.

Passo 6

(d) AsO3^3-

  1. Contar os elétrons de valência:
    • Arsênico (As): 5 elétrons
    • Oxigênio (O): 6 elétrons cada (3 O = 18 elétrons)
    • Carga: 3- (adicione 3 elétrons)
    • Total: 5 + 18 + 3 = 26 elétrons
  2. Desenhar o esqueleto:
    • As está no centro, ligado aos três O:
        O
        |
      
    O-As-O
    
    
  3. Distribuir os elétrons restantes:
    • Ligações As-O usam 6 elétrons.
    • Restam 26 - 6 = 20 elétrons.
  4. Completar as camadas dos átomos:
    • Adicionar pares de elétrons aos O:
        O
       ..
        |
      
    O-As-O
    … …
    - Como As pode expandir seu octet (é do terceiro período), adicionamos ligações múltiplas:
    
    O
    ..
    ||
    
    O-As-O

    
    
  5. Verificar a octet:
    • As tem 10 elétrons (expandiu o octeto).
    • Cada O tem 8 elétrons.

Passo 7

(e) H2SO3

  1. Contar os elétrons de valência:
    • Enxofre (S): 6 elétrons
    • Oxigênio (O): 6 elétrons cada (3 O = 18 elétrons)
    • Hidrogênio (H): 1 elétron cada (2 H = 2 elétrons)
    • Total: 6 + 18 + 2 = 26 elétrons
  2. Desenhar o esqueleto:
    • S está no centro, ligado aos três O.
    • Dois H estão ligados aos O:
        H
        |
      
    H - O
    |
    S - O
    |
    O
    
    
  3. Distribuir os elétrons restantes:
    • Ligações S-O e O-H usam 8 elétrons.
    • Restam 26 - 8 = 18 elétrons.
  4. Completar as camadas dos átomos:
    • Adicionar pares de elétrons aos O:
        H
        ..
        |
      
    H - O

    |
    S - O

    |
    O
    - S pode expandir seu octet. Formar ligações duplas se necessário:
    
    H
    ..
    |
    
    H - O

    |
    S = O

    |
    O
    
    
  5. Verificar a octet:
    • S tem 10 elétrons.
    • Cada O tem 8 elétrons.
    • H tem 2 elétrons.

Passo 8

(f) C2H2

  1. Contar os elétrons de valência:
    • Carbono ©: 4 elétrons cada (2 C = 8 elétrons)
    • Hidrogênio (H): 1 elétron cada (2 H = 2 elétrons)
    • Total: 8 + 2 = 10 elétrons
  2. Desenhar o esqueleto:
    • Os dois C estão ligados entre si.
    • Cada C está ligado a um H:
      H - C - C - H
      
  3. Distribuir os elétrons restantes:
    • Ligações C-H e C-C usam 4 elétrons.
    • Restam 10 - 4 = 6 elétrons.
  4. Completar as camadas dos átomos:
    • Cada C precisa de mais 4 elétrons para completar o octet.
    • Formar ligações múltiplas entre os C:
      H - C ≡ C - H
      
  5. Verificar a octet:
    • Cada C tem 8 elétrons (três ligações com o outro C e uma com H).
    • H tem 2 elétrons.

Resposta

A estrutura de Lewis para C2H2 é:
H - C ≡ C - H

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