Apresente as fórmulas de Lewis e calcule as cargas formais para cada átomo dos seguintes compostos:
Passo 1
O enunciado pede duas coisas para a molécula
: (1) apresentar a(s) fórmulas de Lewis e (2) calcular a carga formal de cada átomo. Informação dada: a fórmula molecular é
. 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:
Total de elétrons de valência disponíveis:
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:
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
elétrons. Temos duas ligações
, então elétrons usados em ligações:
Elétrons restantes para distribuir como pares isolados (lone pairs):
Passo 5
Distribuição dos elétrons restantes: os
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
:
-
não recebe pares porque cada já tem elétrons na ligação (dueto satisfeito). -
fica com pares não ligantes = elétrons.
Verificação do octeto/dueto:
- Cada
: tem 1 ligação elétrons (dueto satisfeito). -
: 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:
e o enxofre tem dois pares não ligantes (vou indicar verbalmente: dois pares de elétrons ao redor de
). 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
onde:
-
= número de elétrons de valência do átomo isolado (tabela periódica), -
= número de elétrons não ligantes (pares isolados) atribuídos ao átomo na estrutura de Lewis, -
= 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), 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 :
Para cada
-
(hidrogênio tem 1 elétron de valência), -
(nenhum par isolado no ), -
(uma ligação simples contém 2 elétrons).
Aplicando a fórmula:
Interpretação: cada hidrogênio tem carga formal
.
Passo 9
Cálculo da carga formal no enxofre (
):
-
(enxofre tem 6 elétrons de valência), -
(dois pares não ligantes = 4 elétrons), -
(duas ligações simples , cada ligação com 2 elétrons, total ).
Aplicando a fórmula:
Interpretação: o enxofre também tem carga formal
.
Passo 10
Conclusão e checagem final: todas as cargas formais somadas dão zero (dois
com
e um
com
), coerente com a molécula neutra. A estrutura de Lewis usada (duas ligações
e dois pares isolados em
) é a correta representação mais simples.