Escreva as estruturas de Lewis para as seguintes espécies, incluindo todas as formas de ressonância, e mostre as cargas formais: (a) , (b) .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente desenhar as estruturas de Lewis para duas espécies químicas: (a) e (b) . Vamos precisar entender sobre estruturas de Lewis, ressonância e cargas formais para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre estruturas de Lewis. Elas são representações dos átomos dentro de uma molécula mostrando os elétrons de valência. Para cada átomo, a gente coloca os elétrons como pontos ou linhas entre eles para formar ligações.

Passo 3

Agora, vamos entender o que é ressonância. Algumas moléculas podem ter mais de uma forma válida de distribuir os elétrons. Essas diferentes formas são chamadas de estruturas de ressonância. A molécula real é uma mistura dessas formas.

Passo 4

Também precisamos calcular as cargas formais, que nos ajudam a verificar se nossa estrutura está correta. A carga formal é calculada usando a fórmula:
éêéãé

Passo 5

Vamos começar com a parte (a) . Os passos são:
  1. Contar os elétrons de valência.
  2. Desenhar uma estrutura básica conectando os átomos.
  3. Distribuir os elétrons para completar as camadas de valência.
  4. Ajustar para minimizar as cargas formais.
  5. Identificar possíveis estruturas de ressonância.

Passo 6

a)
  1. Contagem de elétrons de valência:
    • H: 1 elétron
    • C: 4 elétrons
    • O: 6 elétrons cada (tem 2 oxigênios)
    • Carga negativa: adiciona 1 elétron
    • Total: elétrons
  2. Estrutura básica:
    • Colocamos o carbono no centro, ligando o hidrogênio e os dois oxigênios.
  3. Distribuição dos elétrons:
    • Formamos ligações simples entre C-H e C-O.
    • Depois, distribuímos os elétrons restantes nos oxigênios.
  4. Ajuste das ligações:
    • Para reduzir as cargas formais, uma das ligações C-O se torna dupla.
  5. Estruturas de ressonância:
    • Podemos mover a dupla ligação para o outro oxigênio, criando outra estrutura equivalente.

Passo 7

Estruturas de Lewis para :
  1. Primeira estrutura:
    • Carga formal no oxigênio com ligação simples: -1
  2. Segunda estrutura:
    • Agora, a carga formal negativa está no outro oxigênio.

Passo 8

Agora, vamos para a parte (b) . Os passos são similares:
  1. Contagem de elétrons de valência:
    • C: 4 elétrons
    • H: 1 elétron cada (tem 2 hidrogênios)
    • N: 5 elétrons
    • O: 6 elétrons cada (tem 2 oxigênios)
    • Carga negativa: adiciona 1 elétron
    • Total: elétrons
  2. Estrutura básica:
    • Colocamos o carbono no centro, ligando os hidrogênios, o nitrogênio e os oxigênios.
  3. Distribuição dos elétrons:
    • Formamos ligações simples entre C-H, C-N e C-O.
    • Distribuímos os elétrons restantes nos oxigênios e no nitrogênio.
  4. Ajuste das ligações:
    • Ajustamos para minimizar as cargas formais, possivelmente formando ligações duplas com oxigênios.
  5. Estruturas de ressonância:
    • As ligações duplas nos oxigênios podem se mover, criando diferentes formas de ressonância.

Passo 9

Estruturas de Lewis para :
  1. Primeira estrutura:
    • Carga formal no oxigênio com ligação simples: -1
  2. Segunda estrutura:
    • Carga formal negativa agora está no outro oxigênio.

Resposta

As estruturas de Lewis para (a) e (b) foram desenhadas incluindo todas as formas de ressonância e as respectivas cargas formais, conforme detalhado nos passos acima.

Exercícios relacionados

Escreva as fórmulas, contendo os seguintes íons: (a) ; (b) ; © ; (d)
A molécula tem um octeto incompleto em torno de B. Desenhe três estruturas de ressonância da molécula para as quais a regra do octeto seja satisfeita para os átomos de B e Cl. Mostre as cargas formais.
Explique o que se entende por hibridização de orbitais segundo a TLV. Por que a TLV utiliza orbitais híbridos ao invés de conjuntos de orbitais atômicos?
Quais são as geometrias das espécies? (a) , (b) e © .