Para cada uma das seguintes moléculas ou íons de enxofre e oxigênio, escreva uma única estrutura de Lewis que obedeça a regra do octeto e indique se houver estruturas que não obedeçam a regra do octeto, e calcule as cargas formais em todos os átomos: , SO3, SO4. (Número atômico: ).
Passo 1
Beleza, aqui a gente vai desenhar as estruturas de Lewis de SO₂, SO, SO₃²⁻ e SO₄²⁻. O assunto é “regra do octeto” e “carga formal”. Para cada espécie a gente vai:
Contar elétrons de valência;
Montar esqueleto (S no meio, O nas pontas);
Dispor pares de elétrons pra obedecer octeto (se der);
Calcular carga formal em cada átomo;
Indicar se existe alguma forma que viole octeto (expansão ou molécula com octeto incompleto).
Pra dar octeto aos O, cada O precisa de mais 6 e⁻ (3 pares): 2×6=12 e⁻. Faltam 14–12=2 e⁻, que viram 1 par no S.
Estrutura canônica (obedece octeto):
– O duplamente ligado tem 4 não-ligantes (2 pares) + 4 ligantes ⇒ FC.
– O simples ligado tem 6 não-ligantes + 2 ligantes ⇒ FC.
– S tem 2 não-ligantes + 6 ligantes ⇒ FC.
5) Há outra ressonância trocando quem é duplo e quem é simples.
6) Estrutura que expande octeto: aí o S ficaria com 10 e⁻ (violando octeto), mas também é desenhada às vezes.
Passo 3
Elétrons de valência: S (6) + O (6) = 12 e⁻.
Só rola uma ligação S–O (2 e⁻) e 10 restantes viram pares livres.
Se você tenta dar octeto a O (3 pares + 1 simples = 8 e⁻), sobram 4 e⁻ pro S (1 par + 1 ligação = 4 e⁻, só metade do octeto).
Se tenta dupla ligação, O ficaria com 10 e⁻ (violação) pra S chegar perto de 8.
Conclusão: não existe estrutura que satisfaça octeto para S e O ao mesmo tempo. A forma de menor violação é
– FC, FC.
Passo 4
Elétrons: S (6) + 3·O (18) + 2⁻ = 26 e⁻.
Três ligações S–O usam 6 e⁻, restam 20.
Preenche os O com 3 pares cada = 18 e⁻, sobra 2 e⁻ como par no S. Aí S fica com 8 e⁻.
Estrutura única obedecendo octeto (ressonância é equivalente):– cada O simples: FC (3 delas dão –3 total)
– S: FC ⇒ soma = +1–3=–2.
Também existe descrição com dupla ligação (S expande octeto) para diminuir FC, mas aí S tem 10–12 e⁻ (viola octeto).
Passo 5
Elétrons: S (6) + 4·O (24) + 2⁻ = 32 e⁻.
Quatro ligações S–O usam 8 e⁻, restam 24.
Dá 3 pares a cada O (12 pares = 24 e⁻). S não fica com par sobrando, tem 8 e⁻ (octeto completo).
Alternativa hipervalente: trocar duas ligações simples por duplas (S com 12 e⁻), reduzindo FC no S para zero, mas violando octeto.
Resposta
SO₂: uma das ressonâncias é
O=S!:;-;O^-, FC(S)=+1,;FC(O=)=0,;FC(O-)=-1
Há outra ressonância trocando quem é duplo, e ainda forma hipervalente com S com 10 e⁻ (viola octeto).
SO: só se obtém O-S!:
com FCO=-1, FCS=+1; nenhuma estrutura satisfaz octeto para ambos.
SO₃²⁻: estrutura única que obedece octeto
c O-S!:!-O^-[-2pt] vert[-2pt] O^- ,;FC(S)=+1,;FC(3times O)=-1;;
existe forma com duplas (S expande octeto).
SO₄²⁻: estrutura única que obedece octeto
c O^--S- O^-[-2pt] vertvert[-2pt] O^- O^- ,;FC(S)=+2,;FC(4times O)=-1;;
pode-se também desenhar forma hipervalente (S com 12 e⁻).