Enunciado

2.51) Determine a carga formal de cada átomo das seguintes moléculas. Identifique a estrutura de energia mais baixa em cada par.

Resolução 2.51

Está preparado para solucionar mais um exercício? Então vamos lá. Para resolver esse exercício, requer conhecimento sobre a regra do octeto.

Passo 1

Desenhar a estrutura de Lewis.

Passo 2

Realizar o cálculo de carga formal.

Passo 3

Verificar qual possui menor energia de acordo com os cálculos.

Resposta

A fórmula da carga formal (Cfo) é:

Cf = V – (L + ½ S)

Em que:

V = quantidade de elétrons de valência do átomo livre;L = quantidade de elétrons presentes nos pares isolados (não ligantes) do átomo na estrutura;S = quantidade de elétrons compartilhados pelo átomo na estrutura.

  1. Para a primeira molécula do item a, vamos calcular a carga formal de cada átomo presente, utilizando a fórmula acima:
  2. Para o Cl

    C f C l = 7 - ( 2 + 1 2 × 10 )

    C f C l = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Para a segunda molécula, temos:

    Para o Cl

    C f C l = 7 - ( 2 + 1 2 × 6 )

    C f S = - 2

    Para o O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a primeira molécula, pois tem menor carga formal.

  3. Para a primeira molécula do item b, vamos calcular a carga formal de cada átomo presente, utilizando a fórmula acima:
  4. Para o C

    C f C = 4 - ( 0 + 1 2 × 8 )

    C f C = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Para o S

    C f S = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f S = 0

    Para a segunda molécula, temos:

    Para o C

    C f C = 4 - ( 0 + 1 2 × 8 )

    C f C = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Para o S

    C f S = 6 - ( 2 + 1 2 × 6 )

      C f S = + 1

    Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a primeira molécula, pois tem menor carga formal.

  5. Para a primeira molécula do item b, vamos calcular a carga formal de cada átomo presente, utilizando a fórmula acima:

Para o C

C f C = 4 - ( 0 + 1 2 × 8 )

C f C = 0

Para o H

C f H = 1 - ( 0 + 1 2 × 2 )

C f O = 1

Para o N

C f N = 5 - ( 2 + 1 2 × 6 )

C f N = 0

Para a segunda molécula, temos:

Para o C

C f C = 4 - ( 2 + 1 2 × 6 )

C f C = - 1

Para o H

C f H = 1 - ( 0 + 1 2 × 2 )

C f H = 0

Para o N

C f N = 5 - ( 4 + 1 2 × 4 )

  C f N = - 1

Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a primeira molécula, pois tem menor carga formal.

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