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:
Passo 5
Vamos começar com a parte (a)
. Os passos são:
- Contar os elétrons de valência.
- Desenhar uma estrutura básica conectando os átomos.
- Distribuir os elétrons para completar as camadas de valência.
- Ajustar para minimizar as cargas formais.
- Identificar possíveis estruturas de ressonância.
Passo 6
a)
-
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
-
Estrutura básica:
- Colocamos o carbono no centro, ligando o hidrogênio e os dois oxigênios.
-
Distribuição dos elétrons:
- Formamos ligações simples entre C-H e C-O.
- Depois, distribuímos os elétrons restantes nos oxigênios.
-
Ajuste das ligações:
- Para reduzir as cargas formais, uma das ligações C-O se torna dupla.
-
Estruturas de ressonância:
- Podemos mover a dupla ligação para o outro oxigênio, criando outra estrutura equivalente.
Passo 7
Estruturas de Lewis para
:
-
Primeira estrutura:
- Carga formal no oxigênio com ligação simples: -1
-
Segunda estrutura:
- Agora, a carga formal negativa está no outro oxigênio.
Passo 8
Agora, vamos para a parte (b)
. Os passos são similares:
-
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
-
Estrutura básica:
- Colocamos o carbono no centro, ligando os hidrogênios, o nitrogênio e os oxigênios.
-
Distribuição dos elétrons:
- Formamos ligações simples entre C-H, C-N e C-O.
- Distribuímos os elétrons restantes nos oxigênios e no nitrogênio.
-
Ajuste das ligações:
- Ajustamos para minimizar as cargas formais, possivelmente formando ligações duplas com oxigênios.
-
Estruturas de ressonância:
- As ligações duplas nos oxigênios podem se mover, criando diferentes formas de ressonância.
Passo 9
Estruturas de Lewis para
:
-
Primeira estrutura:
- Carga formal no oxigênio com ligação simples: -1
-
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.
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; (b)
; ©
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, (b)
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