O íon tiocianato,
, apresenta três possibilidades de estrutura de Lewis. Considerando o C como átomo central (S C N) desenhe as possíveis estruturas de Lewis para este ânion, todas obedecendo à regra do octeto, calcule a Carga Formal (C.F.) dos átomos em cada estrutura e indique a estrutura mais provável.
C.F. S:
C.F. S:
C.F. S:
C.F. C:
C.F. C:
C.F. C:
C.F. N:
C.F. N:
C.F. N:
Mais provável
Mais provável
Mais provável
C.F. S:
C.F. S:
C.F. S:
C.F. C:
C.F. C:
C.F. C:
C.F. N:
C.F. N:
C.F. N:
Mais provável
Mais provável
Mais provável
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente desenhar as possíveis estruturas de Lewis para o íon tiocianato,
, considerando o carbono © como átomo central na ordem S–C–N. Além disso, precisamos garantir que todas as estruturas sigam a regra do octeto, calcular a Carga Formal (C.F.) de cada átomo em cada estrutura e identificar qual delas é a mais provável. Para resolver isso, vamos precisar entender como desenhar estruturas de Lewis, aplicar a regra do octeto e calcular as Cargas Formais.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a regra do octeto. Ela diz que, geralmente, os átomos tendem a se ligar de forma que cada um tenha oito elétrons na sua camada de valência, ou seja, um octeto completo. Vamos usar isso para desenhar as estruturas possíveis.
Passo 3
Vamos começar contando os elétrons de valência disponíveis. O enxofre (S) tem 6 elétrons de valência, o carbono © também tem 4, e o nitrogênio (N) tem 5. Como o íon tem uma carga negativa, adicionamos mais 1 elétron. Então, no total:
Passo 4
Agora, vamos desenhar a estrutura básica S–C–N, conectando os átomos com ligações simples inicialmente. Cada ligação simples usa 2 elétrons, então usamos 4 elétrons para as duas ligações. Restam:
Passo 5
Distribuímos os 12 elétrons restantes para completar os octetos dos átomos S e N. Primeiro, completamos o octeto do enxofre e do nitrogênio:
- Enxofre (S): 6 elétrons de valência + 2 usados na ligação = 8 elétrons.
- Nitrogênio (N): 5 elétrons de valência + 3 pares não ligantes + 1 ligação = 8 elétrons.
- Carbono ©: Até agora, 2 ligações = 4 elétrons, faltando 4 para completar o octeto.
Passo 6
Para que o carbono complete seu octeto, precisamos formar ligações múltiplas. Podemos fazer isso de duas maneiras:
- Colocando uma dupla ligação entre S e C.
- Colocando uma dupla ligação entre C e N.
Cada uma dessas opções nos dará uma estrutura de Lewis diferente.
Passo 7
Estrutura 1: Dupla ligação entre S e C.
Cargas Formais:
- S: 6 elétrons de valência - (4 elétrons não ligados + 2 elétrons na ligação) = 0
- C: 4 elétrons de valência - (0 elétrons não ligados + 4 elétrons na ligaç��o) = 0
- N: 5 elétrons de valência - (6 elétrons não ligados + 2 elétrons na ligação) = -1
Estrutura 2: Dupla ligação entre C e N.
Cargas Formais:
- S: 6 elétrons de valência - (6 elétrons não ligados + 2 elétrons na ligação) = -1
- C: 4 elétrons de valência - (0 elétrons não ligados + 6 elétrons na ligação) = +1
- N: 5 elétrons de valência - (4 elétrons não ligados + 4 elétrons na ligação) = 0
Passo 8
Agora, vamos comparar as Cargas Formais para cada estrutura:
-
Estrutura 1:
- S: 0
- C: 0
- N: -1
-
Estrutura 2:
- S: -1
- C: +1
- N: 0
A estrutura com as cargas formais mais equilibradas e próximas de zero é geralmente a mais estável.
Resposta
A estrutura mais provável do íon tiocianato,
, é aquela com uma dupla ligação entre o enxofre e o carbono, onde o enxofre e o carbono têm carga formal zero, e o nitrogênio tem carga formal de -1: