Para cada uma das espécies abaixo, escreva a estrutura de Lewis adequada e calcule a carga formal de cada átomo.
HCN

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis de HCN e a carga formal de cada átomo. O conteúdo aqui é desenho de estrutura de Lewis (contagem de elétrons de valência, distribuição em ligações e pares isolados) e cálculo de cargas formais.

Passo 2

Contamos os elétrons de valência: \text{H}=1, \text{C}=4, \text{N}=5.
Total =1+4+5=10 elétrons, ou seja, 5 pares de elétrons.

Passo 3

Montamos o esqueleto H–C–N e, inicialmente, ligamos cada par de átomos por uma ligação simples:
\mathrm{H}-\mathrm{C}-\mathrm{N}
Isso consome 2 ligações \times2=4 elétrons. Sobram 10-4=6 elétrons, que colocamos primeiro como pares solitários no nitrogênio:
\mathrm{H}-\mathrm{C}-\mathrm{N}(\!\!\!\overset{\displaystyle\cdot\cdot}{})
Mas então o carbono fica com apenas 4 elétrons ao seu redor, violando o octeto. Para completar o octeto de C e N, convertemos dois pares isolados de N em duas ligações adicionais C–N, formando uma tripla:
\mathrm{H}-\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}\;,
e sobra exatamente um par isolado em N.

Passo 4

Calculamos a carga formal de cada átomo pela fórmula
q = V - N_\text{l} - \tfrac12N_\text{b},
onde V é elétrons de valência livres, N_\text{l} é número de elétrons não ligantes e N_\text{b} é número total de elétrons em ligações.
– Para H: V=1, N_\text{l}=0, N_\text{b}=2 q_H=1-0-\tfrac12\cdot2=0.
– Para C: V=4, N_\text{l}=0, N_\text{b}=8 q_C=4-0-\tfrac12\cdot8=0.
– Para N: V=5, N_\text{l}=2, N_\text{b}=6 q_N=5-2-\tfrac12\cdot6=0.

Resposta

A estrutura de Lewis é
\mathrm{H}-\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}\:\!,
com um par isolado em N, e as cargas formais são
q_H=0,\quad q_C=0,\quad q_N=0.

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