1- (Chang 2013) Escreva os símbolos de Lewis para os átomos dos seguintes elementos:
\mathrm{O}

Passo 1

O enunciado pede: escrever os símbolos de Lewis para o átomo do elemento \mathrm{O}.
Informações relevantes dadas/implícitas: o elemento é o oxigênio ( \mathrm{O}). Não há outras informações fornecidas, então precisamos obter a configuração eletrônica e o número de elétrons de valência do oxigênio a partir da tabela periódica.

Passo 2

Descobrir quantos elétrons de valência o átomo de oxigênio tem.
  • O número atômico do oxigênio é \;8\;, isto é, ele possui \;8\; elétrons no átomo neutro.
  • A configuração eletrônica (para átomos do bloco s e p) é \;1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{4}\;. Escrevendo isso em TeX: \;1s^{2}\;2s^{2}\;2p^{4}\;.
  • Os elétrons de valência são os que estão na camada mais externa (nível principal n=2 aqui), ou seja, os elétrons em \;2s e \;2p. Logo o número de elétrons de valência é \;2+4=6\;. Podemos também obter isso observando a família do oxigênio na tabela periódica (grupo 16): elementos do grupo 16 têm \;6\; elétrons de valência.

Passo 3

Relembrar a regra prática para desenhar símbolo de Lewis de um átomo (didático e passo a passo):
  • O símbolo de Lewis mostra apenas os elétrons de valência. Cada elétron de valência é representado por um ponto ao redor do símbolo do elemento.
  • Colocamos pontos em quatro lados ao redor do símbolo (cima, direita, baixo, esquerda). Primeiro colocamos, se possível, um elétron não pareado em cada lado até termos quatro elétrons distribuídos (isso segue a ideia de maximizar spins paralelos, análogo à regra de Hund).
  • Depois de colocados os primeiros quatro, se ainda houver elétrons sobrando (cada átomo pode ter até 8 elétrons de valência entre pares e simples), começamos a emparelhar pontos nos mesmos lados para formar pares.
  • Cada par de pontos representa uma dupla ocupação (um par de elétrons, normalmente um par isolado quando não participa de ligação).

Passo 4

Aplicar a regra ao oxigênio com \;6\; elétrons de valência: passo a passo.
  • Primeiro coloquei um elétron (um ponto) em cada um dos quatro lados ao redor de \mathrm{O}. Isso usa 4 elétrons. Restam \;6-4=2\; elétrons.
  • Com os 2 elétrons restantes, emparelha-se dois dos pontos já colocados, formando dois pares de elétrons (dois “lone pairs”). Após emparelhar, a distribuição final é: dois pares de elétrons (cada par = 2 elétrons) e dois elétrons não pareados (um em dois lados diferentes). Assim obtemos 2 pares + 2 elétrons isolados = 6 elétrons.

Passo 5

Desenhar o símbolo de Lewis resultante para o átomo de oxigênio. Uma representação clara (pontos acima e abaixo formando pares, e pontos à esquerda e à direita como elétrons não pareados) é:
\begin{array}{ccc} & \cdot\cdot & \\\ \cdot & \mathrm{O} & \cdot \\\ & \cdot\cdot & \end{array}
Essa figura mostra exatamente os \;6\; elétrons de valência do oxigênio: dois pares (acima e abaixo) e dois elétrons não pareados (à esquerda e à direita).

Resposta

\begin{array}{ccc} & \cdot\cdot & \\\ \cdot & \mathrm{O} & \cdot \\\ & \cdot\cdot & \end{array}

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