Conceitue a carga formal de átomo numa molécula, demonstre a equação para seu cálculo.

Passo 1

O enunciado pede para conceituar a carga formal de um átomo numa molécula e demonstrar a fórmula usada para o seu cálculo. O tema é estruturas de Lewis e contagem de elétrons de valência.

Passo 2

A carga formal de um átomo em uma molécula é o valor hipotético que esse átomo teria se todos os elétrons de ligação fossem compartilhados igualmente entre os átomos ligados. Na prática, comparamos o número de elétrons de valência que o átomo isolado possui com o número de elétrons que lhe “pertencem” na estrutura de Lewis.

Passo 3

Para cada átomo em uma estrutura de Lewis, dividimos os elétrons em dois grupos:
– elétrons não ligantes (pares livres), que ficam todos com o átomo;
– elétrons de ligação (pares compartilhados), dos quais cada átomo “recebe” metade.
Assim, se V é o número de elétrons de valência do átomo isolado, N_{\text{nl}} o número de elétrons não ligantes e N_{\text{b}} o número total de elétrons de ligação que o átomo participa, então o átomo “recebe”
N_{\text{recebidos}}=N_{\text{nl}}+\frac{N_{\text{b}}}{2}.

Passo 4

A carga formal \mathrm{FC} é a diferença entre os elétrons de valência V e os elétrons que o átomo “recebe” na molécula:
\mathrm{FC} = V - \biggl(N_{\text{nl}}+\frac{N_{\text{b}}}{2}\biggr).

Resposta

A carga formal de um átomo é calculada por
\mathrm{FC} = V - \bigl(N_{\text{nl}}+\tfrac{N_{\text{b}}}{2}\bigr),
onde V é o número de elétrons de valência isolados, N_{\text{nl}} o número de elétrons não ligantes e N_{\text{b}} o número de elétrons de ligação em que o átomo participa.

Exercícios relacionados