Represente a estrutura de Lewis de cada uma das espécies e determine a carga formal dos átomos presentes nelas.
a)
b)
c)
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g)
h)
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b)
c)
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f)
g)
h)
Passo 1
Vamos começar representando a estrutura de Lewis do
. O conteúdo da matéria aqui envolve ligações covalentes e cargas formais. Precisamos saber o número de elétrons de valência de cada átomo para montar a estrutura.
Passo 2
Primeiro, contamos os elétrons de valência:
- Boro (B) tem 3 elétrons de valência.
- Flúor (F) tem 7 elétrons de valência cada.
Como há 1 boro e 3 flúoros:
Total de elétrons = 3 (B) + 3 × 7 (F) = 24 elétrons.
Total de elétrons = 3 (B) + 3 × 7 (F) = 24 elétrons.
Passo 3
Agora, vamos montar a estrutura:
- Colocamos o boro no centro.
- Ligamos cada flúor ao boro com uma ligação simples (cada ligação simples usa 2 elétrons).
Isso utiliza 3 ligações × 2 elétrons = 6 elétrons.
Passo 4
Distribuímos os elétrons restantes nos átomos de flúor:
- Cada flúor já está ligado ao boro com 2 elétrons.
- Precisamos completar o octeto de cada flúor adicionando 3 pares de elétrons (6 elétrons) a cada flúor.
Total de elétrons usados nos flúor: 3 flúoros × 6 elétrons = 18 elétrons.
Passo 5
Somando tudo:
- Ligações B-F: 6 elétrons
- Elétrons nos flúor: 18 elétrons
Total: 6 + 18 = 24 elétrons, que é o total disponível.
Passo 6
Agora, verificamos as cargas formais:
- Boro (B): Tem 3 elétrons de valência, está compartilhando 3 elétrons nas ligações, então a carga formal é 3 - 3 = 0.
- Flúor (F): Cada flúor tem 7 elétrons de valência, está compartilhando 1 elétron nas ligações e tem 6 elétrons não compartilhados. A carga formal é 7 - (1 + 6) = 0.
Passo 7
Agora, vamos representar a estrutura de Lewis do
(amina). Vamos usar conceitos de ligações covalentes e cargas formais.
Passo 8
Contamos os elétrons de valência:
- Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
- Hidrogênio (H) tem 1 elétron cada.
Como há 1 nitrogênio e 3 hidrogênios:
Total de elétrons = 5 (N) + 3 × 1 (H) = 8 elétrons.
Total de elétrons = 5 (N) + 3 × 1 (H) = 8 elétrons.
Passo 9
Montamos a estrutura:
- Nitrogênio no centro.
- Ligamos cada hidrogênio ao nitrogênio com ligações simples.
Isso usa 3 ligações × 2 elétrons = 6 elétrons.
Passo 10
Distribuímos os elétrons restantes no nitrogênio:
- Temos 8 elétrons totais - 6 usados nas ligações = 2 elétrons.
- Colocamos esses 2 elétrons como um par não compartilhado no nitrogênio.
Passo 11
Verificamos as cargas formais:
- Nitrogênio (N): 5 elétrons de valência - (3 elétrons compartilhados + 2 elétrons não compartilhados) = 0.
- Hidrogênio (H): Cada hidrogênio tem 1 elétron compartilhado, então a carga formal é 1 - 1 = 0.
Passo 12
Vamos representar a estrutura de Lewis do
(água). Usaremos ligações covalentes e cálculos de cargas formais.
Passo 13
Contamos os elétrons de valência:
- Oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência.
- Hidrogênio (H) tem 1 elétron cada.
Como há 1 oxigênio e 2 hidrogênios:
Total de elétrons = 6 (O) + 2 × 1 (H) = 8 elétrons.
Total de elétrons = 6 (O) + 2 × 1 (H) = 8 elétrons.
Passo 14
Montamos a estrutura:
- Oxigênio no centro.
- Ligamos cada hidrogênio ao oxigênio com ligações simples.
Isso usa 2 ligações × 2 elétrons = 4 elétrons.
Passo 15
Distribuímos os elétrons restantes no oxigênio:
- 8 elétrons totais - 4 usados nas ligações = 4 elétrons.
- Colocamos esses 4 elétrons como dois pares não compartilhados no oxigênio.
Passo 16
Verificamos as cargas formais:
- Oxigênio (O): 6 elétrons de valência - (2 elétrons compartilhados + 4 elétrons não compartilhados) = 0.
- Hidrogênio (H): Cada hidrogênio tem 1 elétron compartilhado, então a carga formal é 1 - 1 = 0.
Passo 17
Vamos representar a estrutura de Lewis do
(dióxido de carbono). Utilizaremos ligações covalentes e cálculo de cargas formais.
Passo 18
Contamos os elétrons de valência:
- Carbono © tem 4 elétrons de valência.
- Oxigênio (O) tem 6 elétrons cada.
Como há 1 carbono e 2 oxigênios:
Total de elétrons = 4 © + 2 × 6 (O) = 16 elétrons.
Total de elétrons = 4 © + 2 × 6 (O) = 16 elétrons.
Passo 19
Montamos a estrutura:
- Carbono no centro.
- Ligamos cada oxigênio ao carbono inicialmente com ligações simples.
Isso usa 2 ligações × 2 elétrons = 4 elétrons.
Passo 20
Distribuímos os elétrons restantes:
- 16 elétrons totais - 4 usados nas ligações = 12 elétrons.
- Colocamos três pares não compartilhados em cada oxigênio (6 elétrons por oxigênio).
Passo 21
Verificamos o octeto:
- Cada oxigênio tem 8 elétrons.
- O carbono tem apenas 4 elétrons (não completa o octeto).
Para resolver isso, transformamos as ligações simples em duplas:
- Fazemos cada ligação C-O ser uma ligação dupla, compartilhando mais elétrons.
Agora, cada ligação dupla usa 4 elétrons, totalizando 8 elétrons para as ligações.
Passo 22
Distribuímos os elétrons restantes:
- 16 elétrons totais - 8 usados nas ligações = 8 elétrons.
- Colocamos dois pares não compartilhados em cada oxigênio (4 elétrons por oxigênio).
Passo 23
Verificamos as cargas formais:
- Carbono ©: 4 elétrons de valência - (4 elétrons compartilhados) = 0.
- Oxigênio (O): 6 elétrons de valência - (4 elétrons compartilhados + 4 elétrons não compartilhados) = 0.
Passo 24
Vamos representar a estrutura de Lewis do
(íon amônio). Usaremos ligações covalentes e cálculos de cargas formais, considerando a carga positiva.
Passo 25
Contamos os elétrons de valência:
- Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
- Hidrogênio (H) tem 1 elétron cada.
- Como é um íon positivo, removemos 1 elétron.
Total de elétrons = 5 (N) + 4 × 1 (H) - 1 (carga) = 8 elétrons.
Passo 26
Montamos a estrutura:
- Nitrogênio no centro.
- Ligamos cada hidrogênio ao nitrogênio com ligações simples.
Isso usa 4 ligações × 2 elétrons = 8 elétrons.
Passo 27
Distribuímos os elétrons restantes:
- Não há elétrons restantes; todos são usados nas ligações.
Passo 28
Verificamos as cargas formais:
- Nitrogênio (N): 5 elétrons de valência - (4 elétrons compartilhados) = +1.
- Hidrogênio (H): Cada hidrogênio tem 1 elétron compartilhado, então a carga formal é 1 - 1 = 0.
Passo 29
Vamos representar a estrutura de Lewis do
(íon cianeto). Usaremos ligações covalentes e cálculos de cargas formais.
Passo 30
Contamos os elétrons de valência:
- Carbono © tem 4 elétrons de valência.
- Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
- Como é um íon negativo, adicionamos 1 elétron.
Total de elétrons = 4 © + 5 (N) + 1 (carga) = 10 elétrons.
Passo 31
Montamos a estrutura:
- Carbono ligada ao nitrogênio.
- Inicialmente, fazemos uma ligação tripla entre C e N para completar os octetos.
Uma ligação tripla usa 6 elétrons.
Passo 32
Distribuímos os elétrons restantes:
- 10 elétrons totais - 6 usados nas ligações = 4 elétrons.
- Colocamos 2 pares não compartilhados no nitrogênio.
Passo 33
Verificamos as cargas formais:
- Carbono ©: 4 elétrons de valência - (6 elétrons compartilhados / 2 = 3) = +1.
- Nitrogênio (N): 5 elétrons de valência - (6 compartilhados / 2 + 2 não compartilhados) = -1.
Passo 34
Vamos representar a estrutura de Lewis do
(íon nitrato). Usaremos ligações covalentes, ressonância e cálculos de cargas formais.
Passo 35
Contamos os elétrons de valência:
- Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
- Oxigênio (O) tem 6 elétrons cada.
- Como é um íon negativo, adicionamos 1 elétron.
Total de elétrons = 5 (N) + 3 �� 6 (O) + 1 (carga) = 24 elétrons.
Passo 36
Montamos a estrutura:
- Nitrogênio no centro.
- Ligamos cada oxigênio ao nitrogênio com ligações simples inicialmente.
Isso usa 3 ligações × 2 elétrons = 6 elétrons.
Passo 37
Distribuímos os elétrons restantes nos oxigênios:
- 24 elétrons totais - 6 usados nas ligações = 18 elétrons.
- Colocamos 3 pares não compartilhados em cada oxigênio, usando 9 pares × 2 = 18 elétrons.
Passo 38
Verificamos os octetos:
- Cada oxigênio tem 8 elétrons.
- O nitrogênio tem apenas 6 elétrons (não completa o octeto).
Para resolver isso, transformamos uma das ligações simples em dupla, criando ressonância entre as diferentes estruturas.
Passo 39
Desenhamos três estruturas ressonantes, onde cada oxigênio alterna a localização da dupla ligação com o nitrogênio.
Passo 40
Calculamos as cargas formais:
- Nitrogênio (N): 5 elétrons de valência - (4 elétrons compartilhados) = +1.
- Oxigênio (O) com ligação dupla: 6 elétrons de valência - (4 compartilhados + 4 não compartilhados) = 0.
- Oxigênio (O) com ligação simples: 6 elétrons de valência - (2 compartilhados + 6 não compartilhados) = -1.
Passo 41
Percebi que o item h) também é
. Já resolvemos esse no item g). Se precisar de uma revisão ou detalhes adicionais, me avise!
Resposta
Todas as estruturas de Lewis foram representadas conforme solicitado, com as cargas formais de cada átomo determinadas para cada espécie química.
Exercícios relacionados
Em um recipiente foram postas massas de alguns compostos,
e
, com as respectivas quantidades,
e 6 g . Determine o número de mols de para cada uma das espécies mencionadas.
Faça as seguintes conversões químicas:
gramas de
número de átomos de H
Calcule os percentuais mássicos para cada um dos átomos, em 100 g , dos seguintes compostos:
Calcule os percentuais mássicos para cada um dos átomos, em 100 g , dos seguintes compostos: