Apresente as fórmulas de Lewis e calcule as cargas formais para cada átomo dos seguintes compostos:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}

Passo 1

O enunciado pede duas coisas para a molécula \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}: (1) apresentar a(s) fórmulas de Lewis e (2) calcular a carga formal de cada átomo. Informação dada: a fórmula molecular é \mathrm{H}_{2}\mathrm{S}. Não há figuras extras.

Passo 2

Contagem dos elétrons de valência disponíveis (passo obrigatório antes de desenhar a Lewis): cada átomo contribui com seus elétrons de valência. Vamos contar:
\text{H: }1\\ \text{elétron cada} \Rightarrow 2\times 1 = 2é
\text{S: }6\\ \text{elétrons (grupo 16)} \Rightarrow 6é
Total de elétrons de valência disponíveis:
2 + 6 = 8\\ \text{elétrons}é
Explicação didática: elétrons de valência são os elétrons na camada mais externa de cada átomo; somamos todos para saber quantos pontos (elétrons) temos para distribuir na estrutura de Lewis.

Passo 3

Montagem da estrutura esqueletal (quem liga em quem): hidrogênios nunca formam ligações múltiplas e só fazem uma ligação (dueto). O enxofre é o átomo central porque há mais átomos de hidrogênio (e hidrogênio só fica na extremidade). Então a esqueleto é:
\mathrm{H}-\mathrm{S}-\mathrm{H}
Explicação didática: em Lewis, colocamos o átomo menos eletronegativo (exceto H) no centro; H sempre terminal.

Passo 4

Colocando as ligações simples e subtraindo os elétrons usados: cada ligação simples usa 2 elétrons. Temos duas ligações \mathrm{S}-\mathrm{H}, então elétrons usados em ligações:
2\\ \text{ligações} \times 2\\ \text{elétrons/ligaçã o} = 4\\ \text{elétrons}çõéçãé
Elétrons restantes para distribuir como pares isolados (lone pairs):
8\\ (\text{totais}) - 4\\ (\text{em ligações}) = 4\\ \text{elétrons}çõé

Passo 5

Distribuição dos elétrons restantes: os 4 elétrons remanescentes devem ser colocados como pares não ligantes preferencialmente no átomo central (S) para completar seu octeto. Assim, colocamos dois pares não ligantes em \mathrm{S}:
  • \mathrm{H} não recebe pares porque cada \mathrm{H} já tem 2 elétrons na ligação (dueto satisfeito).
  • \mathrm{S} fica com 2 pares não ligantes = 4 elétrons.
Verificação do octeto/dueto:
  • Cada \mathrm{H}: tem 1 ligação \Rightarrow 2 elétrons (dueto satisfeito).
  • \mathrm{S}: participa de 2 ligações (4 elétrons em ligações) + 4 elétrons não ligantes = 8 elétrons (octeto satisfeito).

Passo 6

Escrevendo a fórmula de Lewis final (representação com ligações e pares não ligantes). Em forma simplificada:
\mathrm{H}-\mathrm{S}-\mathrm{H}
e o enxofre tem dois pares não ligantes (vou indicar verbalmente: dois pares de elétrons ao redor de \mathrm{S}). Essa é a única estrutura de Lewis pertinente aqui (não há ressonância relevante).

Passo 7

Fórmula da carga formal (método que o enunciado pediu): a carga formal de um átomo é dada por
\text{carga formal} = V - N - \frac{B}{2}
onde:
  • V = número de elétrons de valência do átomo isolado (tabela periódica),
  • N = número de elétrons não ligantes (pares isolados) atribuídos ao átomo na estrutura de Lewis,
  • B = número total de elétrons envolvidos em ligações ao redor do átomo (contando os elétrons de todas as ligações ligadas ao átomo, ou seja, 2 por ligação).
    Explicação didática: a fórmula distribui igualmente os elétrons de ligação entre os dois átomos ligados (daí o \frac{B}{2}), e subtrai do total de valência para ver se sobrou carga positiva ou negativa.

Passo 8

Cálculo da carga formal para cada átomo — comece pelos hidrogênios (mais simples):
Para cada \mathrm{H}:
  • V = 1 (hidrogênio tem 1 elétron de valência),
  • N = 0 (nenhum par isolado no \mathrm{H}),
  • B = 2 (uma ligação simples \mathrm{H}-\mathrm{S} contém 2 elétrons).
    Aplicando a fórmula:
\text{carga formal}(\mathrm{H}) = 1 - 0 - \frac{2}{2} = 1 - 0 - 1 = 0.
Interpretação: cada hidrogênio tem carga formal 0.

Passo 9

Cálculo da carga formal no enxofre ( \mathrm{S}):
  • V = 6 (enxofre tem 6 elétrons de valência),
  • N = 4 (dois pares não ligantes = 4 elétrons),
  • B = 4 (duas ligações simples \mathrm{S}-\mathrm{H}, cada ligação com 2 elétrons, total 2\times 2 = 4).
    Aplicando a fórmula:
\text{carga formal}(\mathrm{S}) = 6 - 4 - \frac{4}{2} = 6 - 4 - 2 = 0.
Interpretação: o enxofre também tem carga formal 0.

Passo 10

Conclusão e checagem final: todas as cargas formais somadas dão zero (dois \mathrm{H} com 0 e um \mathrm{S} com 0), coerente com a molécula neutra. A estrutura de Lewis usada (duas ligações \mathrm{S}-\mathrm{H} e dois pares isolados em \mathrm{S}) é a correta representação mais simples.

Resposta

\mathrm{H}: 0 (cada hidrogênio)
\mathrm{S}: 0

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