Dê as estruturas de Lewis das seguintes moléculas ou íons:
(metanol),
(ácido fórmico),
Passo 1
Então, a gente tem um exercício que pede pra gente desenhar as estruturas de Lewis de várias moléculas e íons:
,
(metanol),
,
(ácido fórmico),
e
. A matéria aqui é Estruturas de Lewis, que nos ajuda a visualizar como os átomos estão conectados e como os elétrons estão distribuídos nas moléculas. Pra resolver isso, vamos precisar saber contar os elétrons de valência, identificar o átomo central, distribuir os elétrons em pares ligados e não ligados, e verificar se todos os átomos cumprem a regra do octeto.
Passo 2
Vamos começar com
(trifluoreto de nitrogênio). Primeiro, contamos os elétrons de valência. O nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência e cada flúor (F) tem 7. Como são 3 flúoros, temos 3 × 7 = 21 elétrons de valência dos flúoros. Somando com o nitrogênio: 5 + 21 = 26 elétrons de valência no total.
Passo 3
Agora, precisamos identificar o átomo central. Geralmente, é o átomo menos eletronegativo, que no caso é o nitrogênio. Colocamos o nitrogênio no centro e ligamos aos três flúoros com ligações simples. Cada ligação simples representa 2 elétrons, então usamos 3 × 2 = 6 elétrons, restando 26 - 6 = 20 elétrons para distribuir como pares de elétrons não ligados.
Passo 4
Distribuímos os 20 elétrons restantes nos átomos ligados, começando pelos flúoros. Cada flúor precisa de 6 elétrons extras para completar seu octeto, então 3 × 6 = 18 elétrons são alocados aos flúoros. Restam 2 elétrons, que ficam como um par de elétrons não ligados no nitrogênio.
Passo 5
Verificamos o octeto: o nitrogênio tem agora 8 elétrons (3 ligações + 1 par não ligado) e cada flúor também tem 8 elétrons. Portanto, a estrutura de Lewis está completa.
Passo 6
Agora vamos para
(metanol). Contamos os elétrons de valência: carbono © tem 4, cada hidrogênio (H) tem 1, e oxigênio (O) tem 6. Totalizando: 4 + (4 × 1) + 6 = 14 elétrons de valência.
Passo 7
O átomo central geralmente é o carbono. Ligamos o carbono aos três hidrogênios e ao oxigênio com ligações simples. Isso usa 4 ligações × 2 elétrons = 8 elétrons, restando 14 - 8 = 6 elétrons para distribuir.
Passo 8
Distribuímos os 6 elétrons no oxigênio como três pares não ligados. O oxigênio já tem 8 elétrons totais (4 da ligação com C e 6 não ligados). Assim, a estrutura de Lewis está pronta.
Passo 9
Seguimos para
(hipobromoso). Contamos os elétrons de valência: hidrogênio (H) tem 1, oxigênio (O) tem 6 e bromo (Br) tem 7. Total: 1 + 6 + 7 = 14 elétrons.
Passo 10
O átomo central é o oxigênio. Ligamos o oxigênio ao hidrogênio e ao bromo com ligações simples, usando 2 ligações × 2 elétrons = 4 elétrons. Restam 14 - 4 = 10 elétrons.
Passo 11
Distribuímos os 10 elétrons restantes nos átomos ligados. O hidrogênio já está completo com 2 elétrons. O bromo recebe 6 elétrons como pares não ligados e o oxigênio também recebe 4 elétrons, totalizando 8 no oxigênio. Todos os átomos cumprem o octeto.
Passo 12
Vamos para
(ácido fórmico). Contamos os elétrons de valência: hidrogênio (H) tem 1, carbono © tem 4, dois oxigênios (O) têm 6 cada. Total: 1 + 4 + (2 × 6) = 17, mas como é um ácido, assume-se que está ligado a um hidrogênio, então usamos 1 a mais: totalizando 18 elétrons.
Passo 13
O carbono é o átomo central. Ligamos o carbono a dois oxigênios e a um hidrogênio. Criamos uma ligação dupla com um oxigênio para satisfazer o octeto. Distribuímos os elétrons restantes como pares não ligados nos átomos de oxigênio.
Passo 14
Cada oxigênio tem 8 elétrons (incluindo a ligação dupla). O hidrogênio tem 2 elétrons. A estrutura está completa com todos os átomos cumprindo o octeto.
Passo 15
Agora,
(clorato). Contamos os elétrons de valência: cloro (Cl) tem 7, cada oxigênio (O) tem 6, e há uma carga negativa adicionando 1 elétron. Total: 7 + (3 × 6) + 1 = 26 elétrons.
Passo 16
O cloro é o átomo central. Ligamos o cloro aos três oxigênios com ligações simples inicialmente. Isso usa 3 × 2 = 6 elétrons, restando 20 elétrons para distribuir.
Passo 17
Distribuímos os 20 elétrons nos oxigênios, cada um recebendo 6 elétrons para completar seus octetos. Assim, cada oxigênio tem 8 elétrons (2 da ligação + 6 não ligados). O cloro, agora, tem apenas 6 elétrons, então precisamos formar ligações duplas com alguns oxigênios para completar seu octeto.
Passo 18
Adicionamos duas ligações duplas com dois oxigênios. Agora, o cloro tem 8 elétrons e cada oxigênio também está completo. A estrutura de Lewis está pronta.
Passo 19
Por fim,
(sulfito). Contamos os elétrons de valência: enxofre (S) tem 6, cada oxigênio (O) tem 6, e há uma carga de -2 adicionando 2 elétrons. Total: 6 + (3 × 6) + 2 = 26 elétrons.
Passo 20
O enxofre é o átomo central. Ligamos o enxofre aos três oxigênios com ligações simples inicialmente, usando 3 × 2 = 6 elétrons. Restam 20 elétrons para distribuir.
Passo 21
Distribuímos os 20 elétrons nos oxigênios, cada um recebendo 6 elétrons para completar seus octetos. Como o enxofre tem apenas 6 elétrons agora, adicionamos duas ligações duplas com dois oxigênios para completar seu octeto.
Passo 22
Com as ligações duplas adicionadas, o enxofre tem 8 elétrons e cada oxigênio também está completo. A estrutura de Lewis do íon sulfito está pronta.
Resposta
As estruturas de Lewis das moléculas e íons são as seguintes:
-
(Nitrogênio com um par de elétrons não ligados)
-
(Metanol) (Oxigênio com dois pares de elétrons não ligados) -
(Oxigênio com dois pares de elétrons não ligados)
-
(Ácido Fórmico) (Um oxigênio com ligação dupla e outro com ligação simples e pares de elétrons não ligados) -
(Clorato) (Dois oxigênios com ligações duplas e um com ligação simples, todos com pares de elétrons não ligados) -
(Sulfito) (Dois oxigênios com ligações duplas e um com ligação simples, todos com pares de elétrons não ligados)
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