Apresente a estrutura de Lewis dos seguintes íons, bem como a carga formal dos átomos [Obs : Não é necessário apresentar a estrutura de ressonância neste exercício].
CO3-2

Passo 1

Beleza, o exercício pede pra gente desenhar a estrutura de Lewis do íon carbonato, que é CO₃²⁻, e calcular as cargas formais de cada átomo. Esse conteúdo envolve saber:
  1. Quantos elétrons de valência cada átomo traz;
  2. Como montar a ligação (ligações simples, duplas etc.);
  3. Como completar o octeto com elétrons não-ligantes;
  4. Como calcular a carga formal.

Passo 2

Primeiro, conta aí quantos elétrons de valência temos no total:
  • C (carbono) tem 4 elétrons de valência.
  • Cada O (oxigênio) tem 6, e são 3 oxigênios → 3 × 6 = 18.
  • O íon tem carga 2–, então tem mais 2 elétrons.
    Total = 4 + 18 + 2 = 24 elétrons de valência para distribuir.

Passo 3

Agora escolhe o átomo central (geralmente é o menos eletronegativo) – aqui é o C. Liga cada oxigênio ao carbono com uma ligação simples (cada ligação simples usa 2 elétrons).
Como são 3 ligações C–O, já usamos 3 × 2 = 6 elétrons.
Restam 24 – 6 = 18 elétrons para colocar como pares não-ligantes.

Passo 4

Distribui esses 18 elétrons primeiro nos oxigênios (cada oxigênio quer completar 8 elétrons totais contando ligações):
  • Cada ligação C–O “dá” 2 elétrons ao octeto do oxigênio, então cada O precisa de mais 6 elétrons como pares livres.
  • Se colocar 6 elétrons em cada O, são 3 × 6 = 18 elétrons.
    Acabamos com: cada O tem 3 pares livres + 1 ligação ao C; o C só tem 3 ligações simples (6 elétrons) – ainda não fechou o octeto do C.

Passo 5

O carbono está com só 6 elétrons ao redor, e precisa de 8. Pra fechar o octeto do C, a gente tira um par livre de um dos oxigênios e faz uma ligação dupla C=O.
Agora:
  • Um O terá ligação dupla (C=O) e 2 pares livres.
  • Os outros dois O continuam com ligação simples e 3 pares livres cada.
    Isso usa os mesmos 24 elétrons, mas o C agora tem 8 elétrons ao seu redor.

Passo 6

Calcula a carga formal de cada átomo com a fórmula
Carga formal = (elétrons de valência do átomo) - (elétrons não-ligantes) - tfrac12(elétrons de ligação) éêáéãéçã
Para o carbono:
  • valência = 4;
  • não-ligantes = 0;
  • elétrons em ligações = 8 (dupla = 4 + duas simples = 4);
    CF = 4 − 0 − 8/2 = 4 − 4 = 0.
Para o oxigênio duplamente ligado:
  • valência = 6;
  • não-ligantes = 4 (2 pares);
  • ligação = 4 elétrons;
    CF = 6 − 4 − 4/2 = 6 − 4 − 2 = 0.
Para cada oxigênio com ligação simples:
  • valência = 6;
  • não-ligantes = 6 (3 pares);
  • ligação = 2 elétrons;
    CF = 6 − 6 − 2/2 = 6 − 6 − 1 = −1.

Resposta

A estrutura de Lewis (sem desenhar as demais ressonâncias) é:
 ..        ..  
:O:  –  C  =  O  
 ''        ''  
  \  
   O  
  ..  
  ''  
Onde:
• O ligado duplamente ao C tem carga formal 0;
• Os dois O ligados apenas por ligação simples ao C têm carga formal –1 cada;
• O C tem carga formal 0.

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