2B.6 Desenhe a estrutura de Lewis de
íon peróxido,
;
íon peróxido,
Passo 1
O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis do íon peróxido
.
Informações relevantes dadas:
- A espécie é
(dois átomos de oxigênio com carga total ). - Precisa-se da estrutura de Lewis (distribuição dos pares de elétrons, ligação(s) e cargas formais).
Passo 2
Contar os elétrons de valência disponíveis (essa é a primeira coisa a fazer em qualquer exercício de estrutura de Lewis).
- Cada átomo de oxigênio tem
elétrons de valência. - Há
átomos: . - A carga total é
, isto é, foram adicionados elétrons extras: . - Portanto o total de elétrons de valência a distribuir é
Vou trabalhar em pares (cada par = 2 elétrons). Com
elétrons temos
pares de elétrons para colocar.
Passo 3
Montar a estrutura esquelética (ligação entre os átomos).
- Com dois átomos só, a escolha natural é ligá‑los diretamente:
. - Uma ligação simples consome
elétrons (1 par). Restam
para distribuir como pares não-ligantes (lone pairs).
Passo 4
Distribuir os elétrons restantes para satisfazer a regra do octeto.
- Colocando os
pares restantes como pares isolados, podemos dar pares (6 elétrons) para cada oxigênio: - Cada oxigênio fica com
pares não-ligantes elétrons, mais a ligação compartilhada (2 elétrons no par ligado) contando como 1 elétron para cada átomo no cálculo do octeto.
- Cada oxigênio fica com
- Verificação do octeto para cada átomo:
- elétrons não-ligantes:
- metade dos elétrons da ligação (conta para o átomo):
par elétrons - total ao redor de cada O:
elétrons → octeto satisfeito.
- elétrons não-ligantes:
Portanto a configuração com ligação simples e três pares isolados em cada oxigênio satisfaz o octeto.
Passo 5
Calcular as cargas formais para verificar coerência com a carga total do íon.
Fórmula da carga formal (explicada):
Aplicando a um átomo de oxigênio da estrutura proposta:
- elétrons de valência (O neutro):
- elétrons não-ligantes ao redor do átomo:
- elétrons na(s) ligação(ões) envolvendo esse átomo:
(uma ligação simples)
Cada oxigênio tem carga formal
. Soma das cargas formais:
, que coincide com a carga do íon
. Ótimo — estrutura consistente.
Passo 6
Comentário sobre ressonância e ordem de ligação (ajuda a entender o que esperar experimentalmente).
- A estrutura é simétrica: cada oxigênio tem a mesma distribuição (três pares isolados e uma ligação simples). Não há formas de ressonância necessárias que movam uma ligação dupla de um átomo para o outro — ambos os átomos são equivalentes e cada um carrega
. - Ordem de ligação: a representação de Lewis mostra uma ligação simples O–O, portanto ordem de ligação
. (Se quiser uma confirmação mais avançada: pela teoria de orbitais moleculares, tem ordem de ligação , coerente com a estrutura de Lewis.)
Dica amigável: peróxidos (como
ou
) costumam ter exatamente essa ligação simples O–O e cargas negativas localizadas nos oxigênios — é uma assinatura dos peróxidos.
Passo 7
Desenho final da estrutura de Lewis (colocando tudo junto). Mostrar os três pares em cada átomo, a ligação simples entre eles e a carga total
entre colchetes.
A estrutura é:
onde cada
tem três pares de elétrons não-ligantes (três lone pairs) e a ligação entre os dois oxigênios é simples. Cada oxigênio tem carga formal
.