O íon clorito
possui três estruturas de Lewis possíveis (com o Cl na posição central): uma delas possui apenas ligações simples; outra, uma ligação simples e uma dupla; e a terceira, duas ligações duplas. (a) Represente as três estruturas de Lewis descritas para este íon. (b) Utilize o cálculo de cargas formais para prever a estrutura de Lewis mais provável para esta espécie.
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Estruturas de Lewis | ||
Cálculo da Carga Formal | ||
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos o íon clorito
e precisamos fazer duas coisas: (a) desenhar as três possíveis estruturas de Lewis para ele e (b) usar o cálculo de cargas formais para descobrir qual dessas estruturas é a mais provável. Vamos trabalhar com os elétrons de valência e entender como os átomos se ligam.
Passo 2
Primeiro, vamos contar quantos elétrons de valência temos no íon clorito. O cloro (Cl) está no grupo 17 da tabela periódica, então tem 7 elétrons de valência. Cada oxigênio (O) também está no grupo 16, com 6 elétrons de valência cada. Além disso, o íon tem uma carga negativa, o que significa que temos mais 1 elétron. Então, total de elétrons de valência:
Passo 3
Com esses 20 elétrons, vamos montar as três estruturas de Lewis:
-
Estrutura 1: Três ligações simples
- Cl no centro ligado a dois O’s com ligações simples.
- Distribuímos os elétrons restantes como pares isolados nos O’s.
- Cl terá uma carga formal negativa.
-
Estrutura 2: Uma ligação simples e uma dupla
- Cl no centro com uma ligação simples e uma ligação dupla com os O’s.
- Um O terá uma ligação dupla, o outro simples.
- Distribuímos os elétrons restantes como pares isolados.
-
Estrutura 3: Duas ligações duplas
- Cl no centro com duas ligações duplas com os O’s.
- Distribuímos os elétrons restantes como pares isolados.
- Cl fica com uma carga formal positiva.
Passo 4
Agora, vamos calcular as cargas formais para cada estrutura. A carga formal ajuda a determinar qual estrutura é mais estável. A fórmula para calcular a carga formal é:
Vamos aplicar isso em cada estrutura.
Passo 5
Estrutura 1: Três ligações simples
- Cl:
- Elétrons de valência: 7
- Elétrons não ligados: 0
- Elétrons ligados: 6 (3 ligações simples)
- Carga formal:
- Oxygenos:
- Cada O:
- Elétrons de valência: 6
- Elétrons não ligados: 6 (3 pares)
- Elétrons ligados: 2 (1 ligação)
- Carga formal:
- Cada O:
Total de cargas: +4 (Cl) + 2*(-1) = +2, que não bate com a carga real de -1. Portanto, essa estrutura não é a mais provável.
Passo 6
Estrutura 2: Uma ligação simples e uma dupla
- Cl:
- Elétrons de valência: 7
- Elétrons não ligados: 2
- Elétrons ligados: 4 (1 ligação simples + 1 dupla)
- Carga formal:
- Oxigenos:
- O com ligação simples:
- Elétrons de valência: 6
- Elétrons não ligados: 6
- Elétrons ligados: 2
- Carga formal:
- O com ligação dupla:
- Elétrons de valência: 6
- Elétrons não ligados: 4
- Elétrons ligados: 4
- Carga formal:
- O com ligação simples:
Total de cargas: +3 (Cl) + (-1) + 0 = +2, ainda não bate com a carga real de -1. Essa estrutura também não é a mais provável.
Passo 7
Estrutura 3: Duas ligações duplas
- Cl:
- Elétrons de valência: 7
- Elétrons não ligados: 0
- Elétrons ligados: 4 (2 ligações duplas)
- Carga formal:
- Oxigenos:
- Cada O:
- Elétrons de valência: 6
- Elétrons não ligados: 4
- Elétrrons ligados: 4
- Carga formal:
- Cada O:
Total de cargas: +5 (Cl) + 2*(0) = +5, o que está bem longe da carga real de -1. Essa estrutura também não é a mais provável.
Passo 8
Parece que nenhuma das estruturas está equilibrando a carga real do íon. Isso sugere que precisamos reavaliar nossas distribuições de elétrons. Geralmente, a estrutura mais provável é aquela com a menor diferença de carga formal. A estrutura 2 tem cargas formais de +3, -1 e 0, totalizando +2, que ainda é melhor que as outras, mas ainda não perfeita. Na realidade, devido à ressonância, a estrutura real é uma combinação das estruturas possíveis, distribuindo as cargas de forma mais equilibrada.
Resposta
A estrutura de Lewis mais provável para o íon clorito
é aquela com uma ligação simples e uma ligação dupla entre o cloro e os oxigênios, apresentando cargas formais de +3 no cloro, -1 em um dos oxigênios e 0 no outro. Essa estrutura minimiza as cargas formais e é estabilizada pela ressonância.
Exercícios relacionados
A molécula dimetilfosfinoetanoato
, abreviada como dmpe] é usada como um ligante para alguns complexos que funcionam como catalisadores. Um complexo que contém esse ligante é
(dmpe).
Desenhe uma estrutura de Lewis para o dmpe e determine se ele pode funcionar como ligante polidentado.
Desenhe uma estrutura de Lewis para o dmpe e determine se ele pode funcionar como ligante polidentado.
Qual das seguintes soluções terá
?
a)
a)
Ácido fosforoso,
, possue uma estrutura do tipo
, onde um átomo de H está ligado diretamente ao P , e os outros dois são ligados a O . (a) Sabendo que este composto é uma excessão a regra do octeto (valência expandida), desenhe sua estrutura de Lewis.
© Sabendo que apenas átomos de hidrogênio em ligações polares são ácidos (podem formar prótons
), escreva a equação balanceada de neutralização do ácido fosforoso com hidróxido de sódio
.