Dê a carga formal (caso exista) para cada átomo nos seguintes compostos:
OSOOO-

Passo 1

O enunciado pede para determinar a carga formal de cada átomo no ânion representado por SMILES COS(=O)(=O)[O-].
O conteúdo é o cálculo de carga formal a partir da estrutura de Lewis:
– precisamos identificar a conectividade (é o ânion sulfato de metila, \mathrm{CH_3OSO_3^-}),
– desenhar a distribuição de elétrons em cada átomo,
– usar a fórmula
\text{carga formal} = v - n - \frac{b}{2},
em que v é o número de elétrons de valência do átomo livre, n o número de elétrons não ligantes nele, e b o total de elétrons envolvidos em ligações.

Passo 2

Vamos nomear os átomos para facilitar:
\mathrm{C} ligado a três \mathrm{H} (implícitos) e à \mathrm{O}_1;
\mathrm{O}_1 faz ponte entre \mathrm{C} e \mathrm{S};
\mathrm{S} está ligado a quatro oxigênios: \mathrm{O}_1 (simples), dois \mathrm{O}_2 e \mathrm{O}_3 (duplas) e \mathrm{O}_4 (simples, com carga negativa);
– cada \mathrm{H} está ligado só a \mathrm{C}.

Passo 3

Calcular para o átomo de carbono \mathrm{C}:
– Valência v=4.
– Em \mathrm{CH_3O}, \mathrm{C} faz quatro ligações (3–H +1–O), logo não tem elétrons não ligantes, n=0.
– Elétrons em ligações b=4\times 2=8.
\text{FC}(\mathrm{C}) = 4 - 0 - \frac{8}{2} = 4 - 4 = 0.

Passo 4

Calcular para cada hidrogênio \mathrm{H}:
– Valência v=1, sem pares livres, n=0, faz uma ligação b=2,
\text{FC}(\mathrm{H}) = 1 - 0 - \frac{2}{2} = 1 - 1 = 0.

Passo 5

Calcular para os oxigênios:
– Para \mathrm{O}_1 (ponte C–S): v=6, faz duas ligações b=4, restam 4 elétrons não ligantes n=4,
\text{FC}(\mathrm{O}_1) = 6 - 4 - \frac{4}{2} = 6 - 4 - 2 = 0.
– Para cada oxigênio duplo \mathrm{O}_2,\mathrm{O}_3: v=6, faz duas ligações duplas b=4, tem 4 elétrons não ligantes n=4,
\text{FC}(\mathrm{O}_{2,3}) = 6 - 4 - 2 = 0.
– Para o oxigênio \mathrm{O}_4 que carrega o sinal negativo: v=6, faz uma ligação b=2, sobram 6 elétrons não ligantes n=6,
\text{FC}(\mathrm{O}_4) = 6 - 6 - \frac{2}{2} = 6 - 6 - 1 = -1.

Passo 6

Calcular para o enxofre \mathrm{S}:
– Valência v=6.
– Em \mathrm{OSO_3}, \mathrm{S} não tem pares livres n=0 e faz quatro ligações: duas simples \mathrm{O}_1,\mathrm{O}_4 e duas duplas \mathrm{O}_2,\mathrm{O}_3, totalizando b = 2\times2 + 2\times4 = 12 elétrons.
\text{FC}(\mathrm{S}) = 6 - 0 - \frac{12}{2} = 6 - 6 = 0.

Resposta

\mathrm{C}:0 \mathrm{H}:0 (cada hidrogênio) \mathrm{O}_1:0 \mathrm{O}_2:0 \mathrm{O}_3:0 \mathrm{O}_4:-1 \mathrm{S}:0

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