Dê a estrutura de Lewis dos seguintes compostos:
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
Passo 1
Vamos resolver o exercício que pede para desenhar as estruturas de Lewis de alguns compostos. A matéria envolvida aqui é a química estrutural, especificamente as estruturas de Lewis. Para isso, vamos precisar saber contar os elétrons de valência dos átomos envolvidos e aplicar a regra do octeto para distribuir esses elétrons de maneira adequada.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como desenhar uma estrutura de Lewis:
- Contar os elétrons de valência de todos os átomos na molécula ou íon.
- Determinar o átomo central, geralmente o menos eletronegativo.
- Dispor os elétrons para formar ligações entre os átomos, tentando completar o octeto de cada átomo.
- Adicionar pares solitários aos átomos que precisam completar seu octeto.
- Verificar a estrutura e ajustar se necessário, incluindo ligações múltiplas para satisfazer a regra do octeto.
Agora, vamos aplicar esses passos para cada composto solicitado.
Passo 3
(a)
-
Contagem dos elétrons de valência:
- Nitrógeno (N): 5 elétrons
- Cada Flúor (F): 7 elétrons × 3 = 21 elétrons
- Total: 5 + 21 = 26 elétrons
-
Determinar o átomo central: Nitrógeno (N).
-
Formar ligações:
- N se liga a cada F com uma ligação simples.
- Isso usa 6 elétrons (3 ligações × 2 elétrons).
-
Distribuir os elétrons restantes:
- 26 - 6 = 20 elétrons restantes.
- Distribuir 6 elétrons (3 pares) em cada F para completar seus octetos.
- Total distribuído nos F: 3 pares × 3 F = 18 elétrons.
- Elétrons restantes: 20 - 18 = 2 elétrons.
-
Completar o octeto do N:
- Os 2 elétrons restantes ficam como um par solitário no N.
Estrutura de Lewis:
F
|
F—N—F
:
Passo 4
(b)
-
Contagem dos elétrons de valência:
- Boro (B): 3 elétrons
- Cada Flúor (F): 7 elétrons × 3 = 21 elétrons
- Total: 3 + 21 = 24 elétrons
-
Determinar o átomo central: Boro (B).
-
Formar ligações:
- B se liga a cada F com uma ligação simples.
- Isso usa 6 elétrons (3 ligações × 2 elétrons).
-
Distribuir os elétrons restantes:
- 24 - 6 = 18 elétrons restantes.
- Distribuir 6 elétrons (3 pares) em cada F para completar seus octetos.
- Total distribuído nos F: 3 pares × 3 F = 18 elétrons.
- Elétrons restantes: 0.
-
Verificar o octeto do Boro:
- O Boro tem apenas 6 elétrons ao invés de 8, formando um composto insaturado.
Estrutura de Lewis:
F
|
F—B—F
Passo 5
©
-
Contagem dos elétrons de valência:
- Carbono ©: 4 elétrons
- Cada Oxigênio (O): 6 elétrons × 2 = 12 elétrons
- Total: 4 + 12 = 16 elétrons
-
Determinar o átomo central: Carbono ©.
-
Formar ligações:
- C se liga a cada O. Inicialmente, com ligações simples.
- Usando 4 elétrons (2 ligações × 2 elétrons).
-
Distribuir os elétrons restantes:
- 16 - 4 = 12 elétrons.
- Distribuir 6 elétrons (3 pares) em cada O para completar seus octetos.
- Agora, o C tem apenas 4 elétrons, faltando 4.
-
Formar ligações múltiplas:
- Converter pares solitários dos O em ligações duplas com o C.
- Cada O formará uma ligação dupla com C, utilizando mais 4 elétrons.
-
Estrutura final:
- O=C=O, com cada O tendo dois pares solitários.
Estrutura de Lewis:
O=C=O
Passo 6
(d)
-
Contagem dos elétrons de valência:
- Nitrogênio (N): 5 elétrons
- Cada Oxigênio (O): 6 elétrons × 2 = 12 elétrons
- Carga negativa: +1 elétron
- Total: 5 + 12 + 1 = 18 elétrons
-
Determinar o átomo central: Nitrogênio (N).
-
Formar ligações:
- N se liga a cada O com ligações simples.
- Isso usa 4 elétrons (2 ligações × 2 elétrons).
-
Distribuir os elétrons restantes:
- 18 - 4 = 14 elétrons.
- Distribuir 6 elétrons (3 pares) em cada O.
- Total distribuído nos O: 6 × 2 = 12 elétrons.
- Elétrons restantes: 14 - 12 = 2 elétrons.
-
Completar o octeto do N:
- Os 2 elétrons restantes ficam como um par solitário no N.
-
Possível ressonância:
- Uma das ligações N-O pode se tornar uma ligação dupla para reduzir a carga formal.
Estrutura de Lewis (com ressonância):
O
||
N—O⁻
Passo 7
(e)
-
Contagem dos elétrons de valência:
- Fósforo §: 5 elétrons
- Cada Oxigênio (O): 6 elétrons × 4 = 24 elétrons
- Carga negativa: +3 elétrons
- Total: 5 + 24 + 3 = 32 elétrons
-
Determinar o átomo central: Fósforo §.
-
Formar ligações:
- P se liga a cada O com ligações simples.
- Isso usa 8 elétrons (4 ligações × 2 elétrons).
-
Distribuir os elétrons restantes:
- 32 - 8 = 24 elétrons.
- Distribuir 6 elétrons (3 pares) em cada O para completar seus octetos.
- Total distribuído nos O: 6 × 4 = 24 elétrons.
- Elétrons restantes: 0.
-
Possível estrutura com ligações duplas:
- O Fósforo pode formar ligações duplas com alguns O para reduzir a carga formal.
Estrutura de Lewis (com ressonância):
O
||
O—P—O⁻
|
O⁻
Resposta
As estruturas de Lewis dos compostos são:
(a)
F
|
F—N—F
:
(b)
F
|
F—B—F
©
O=C=O
(d)
O
||
N—O⁻
(e)
O
||
O—P—O⁻
|
O⁻
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e
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e
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(a)
(b)
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(d) (segundo o mesmo eixo)
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(a)
(b)
©
(d)
(e) s - sp (segundo o mesmo eixo)
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(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(f)
(g)