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: SO 2, SO, SO3 ^2-, SO4 ^2-. (Número atômico: S=16 ; O=8 ).

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:
  1. Contar elétrons de valência;
  2. Montar esqueleto (S no meio, O nas pontas);
  3. Dispor pares de elétrons pra obedecer octeto (se der);
  4. Calcular carga formal em cada átomo;
  5. Indicar se existe alguma forma que viole octeto (expansão ou molécula com octeto incompleto).

Passo 2

  1. Elétrons de valência: S (6) + 2·O (2×6) = 18 e⁻.
  2. Ligas S–O usam 2 pares (4 e⁻) cada, total 2 ligações. Restam 18–4=14 e⁻.
  3. 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.
  4. Estrutura canônica (obedece octeto): O=S!:;-;O^ -
    – O duplamente ligado tem 4 não-ligantes (2 pares) + 4 ligantes ⇒ FC Orm duplo=6-4-tfrac42=0.
    – O simples ligado tem 6 não-ligantes + 2 ligantes ⇒ FC Orm simp<=s=6-6-tfrac22=-1.
    – S tem 2 não-ligantes + 6 ligantes ⇒ FC S=6-2-tfrac62=+1.
    5) Há outra ressonância trocando quem é duplo e quem é simples.
    6) Estrutura que expande octeto: O=S!:!=!O(cdotcdot)aí o S ficaria com 10 e⁻ (violando octeto), mas também é desenhada às vezes.

Passo 3

  1. Elétrons de valência: S (6) + O (6) = 12 e⁻.
  2. Só rola uma ligação S–O (2 e⁻) e 10 restantes viram pares livres.
  3. 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).
  4. 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 O-S!:
    – FC O=6-6-tfrac22=-1, FC S=6-4-tfrac22=+1.

Passo 4

  1. Elétrons: S (6) + 3·O (18) + 2⁻ = 26 e⁻.
  2. Três ligações S–O usam 6 e⁻, restam 20.
  3. Preenche os O com 3 pares cada = 18 e⁻, sobra 2 e⁻ como par no S. Aí S fica com 8 e⁻.
  4. Estrutura única obedecendo octeto (ressonância é equivalente): c O-S!:!-O^-[-2pt] vert[-2pt] O^- – cada O simples: FC O=6-6-tfrac22=-1 (3 delas dão –3 total)
    – S: FC S=6-2-tfrac62=+1 ⇒ soma = +1–3=–2.
  5. Também existe descrição com dupla ligação (S expande octeto) para diminuir FC, mas aí S tem 10–12 e⁻ (viola octeto).

Passo 5

  1. Elétrons: S (6) + 4·O (24) + 2⁻ = 32 e⁻.
  2. Quatro ligações S–O usam 8 e⁻, restam 24.
  3. Dá 3 pares a cada O (12 pares = 24 e⁻). S não fica com par sobrando, tem 8 e⁻ (octeto completo).
  4. Estrutura obedecendo octeto: c O^--S- O^-[-2pt] gvertgvert[-2pt] O^- O^- – cada O: FC O=6-6-tfrac22=-1 (4×=–4); S: FC S=6-0-tfrac82=+2 ⇒ soma +2–4=–2.
  5. 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 FC O=-1, FC S=+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⁻).

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