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 é o número de elétrons de valência do átomo isolado,
o número de elétrons não ligantes e
o número total de elétrons de ligação que o átomo participa, então o átomo “recebe”
– elétrons não ligantes (pares livres), que ficam todos com o átomo;
– elétrons de ligação (pares compartilhados), dos quais cada átomo “recebe” metade.
Assim, se
Passo 4
A carga formal
é a diferença entre os elétrons de valência
e os elétrons que o átomo “recebe” na molécula:
Resposta
A carga formal de um átomo é calculada por
onde
é o número de elétrons de valência isolados,
o número de elétrons não ligantes e
o número de elétrons de ligação em que o átomo participa.