Qual é o átomo central da molécula de fosgênio?
Passo 1
O enunciado pergunta qual é o átomo central da molécula de fosgênio. A fórmula química do fosgênio é
. As informações dadas (ou implicadas) são:
- A molécula é composta por um átomo de carbono, um átomo de oxigênio e dois átomos de cloro.
- Precisa-se identificar qual desses átomos fica no centro da estrutura (o átomo que liga os outros).
Passo 2
Regra prática para escolher o átomo central (coisa que cai bastante na prova): normalmente o átomo central é
- o que pode formar mais ligações (geralmente o de menor eletronegatividade, exceto o hidrogênio), e
- aquele que aparece único na fórmula (se houver um átomo que aparece só uma vez ele costuma ser central).
Não precisamos adivinhar: vamos aplicar a construção da estrutura de Lewis para confirmar qual escolha leva a octetos completos e cargas formais razoáveis.
Passo 3
Contagem de elétrons de valência (esses números vêm da tabela periódica):
- Carbono: ) elétrons de valência.
- Oxigênio: ) elétrons de valência.
- Cloro:
) elétrons de valência (cada átomo de Cl).
Total de elétrons de valência da molécula:
Passo 4
Tentar colocar o carbono como átomo central (esqueleto
com outro
ligado ao C). Primeiro coloque ligações simples e depois distribua elétrons para completar octetos:
- Ligações iniciais: duas ligações
e uma ligação usam pares de elétrons elétrons. - Restam
elétrons para pares isolados. - Completar octetos dos átomos terminais: cada
precisa de 3 pares ( elétrons) → elétrons; o oxigênio, se ficar com ligação simples, precisaria de 3 pares ( elétrons). Isso consome exatamente elétrons e sobram .
Agora verifiquemos cargas formais: - Com a configuração acima (C com três ligações simples), as cargas formais seriam:
com e com . Para reduzir cargas formais, converte-se um par isolado do oxigênio em uma ligação adicional, formando uma ligação dupla . - Com
e duas simples, todos os átomos têm octeto completo e todas as cargas formais ficam em . Essa é a estrutura de Lewis mais estável.
Passo 5
Por que não escolher oxigênio ou cloro como central?
- Oxigênio e cloro são mais eletronegativos que o carbono; átomos mais eletronegativos tendem a ficar nas posições terminais (eles “gostam” de segurar pares de elétrons como pares isolados).
- O carbono tem capacidade de formar quatro ligações (tem
elétrons de valência), e na estrutura do fosgênio ele forma três ligações (dupla com O e simples com dois Cl), encaixando-se naturalmente como central. - Além disso, colocar O ou Cl no centro não leva a uma estrutura com octetos e cargas formais neutras tão simples quanto quando o C é central.
Passo 6
Conclusão didática e dica para a prova: para identificar o átomo central, conte elétrons de valência, escolha o átomo menos eletronegativo (exceto
) ou o que aparece só uma vez, monte a estrutura de Lewis e verifique octetos e cargas formais. Aplicando isso em
obtemos a estrutura estável com o carbono no centro, ligado a
(dupla) e a dois
(simples).
Resposta
O átomo central é o carbono.