Dê as estruturas de Lewis das seguintes moléculas ou íons: NF3, CH3 OH (metanol), HOBr, HCO2 H (ácido fórmico), ClO3 ^-, SO3 ^2-

Passo 1

Então, a gente tem um exercício que pede pra gente desenhar as estruturas de Lewis de várias moléculas e íons: NF3, CH3OH (metanol), HOBr, HCOOH (ácido fórmico), ClO3^- e SO3^2-. 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 NF3 (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 CH3OH (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 HOBr (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 HCOOH (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, ClO3^- (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, SO3^2- (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:
  1. NF3
    F | F - N - F
    (Nitrogênio com um par de elétrons não ligados)
  2. CH3OH (Metanol)
    H | H - C - O - H | H
    (Oxigênio com dois pares de elétrons não ligados)
  3. HOBr
    H - O - Br
    (Oxigênio com dois pares de elétrons não ligados)
  4. HCOOH (Ácido Fórmico)
    H - C(=O) - O - H
    (Um oxigênio com ligação dupla e outro com ligação simples e pares de elétrons não ligados)
  5. ClO3^- (Clorato)
    O | O - Cl - O
    (Dois oxigênios com ligações duplas e um com ligação simples, todos com pares de elétrons não ligados)
  6. SO3^2- (Sulfito)
    O | O - S - O
    (Dois oxigênios com ligações duplas e um com ligação simples, todos com pares de elétrons não ligados)

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