Desde a estrutura de Lewis para cada uma das moléculas abaixo:
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis da molécula
.
Informações dadas e que vou usar:
Informações dadas e que vou usar:
- Fórmula:
. - Átomos presentes: dois carbonos (
), oito hidrogênios ( ) e dois nitrogênios ( ). - Objetivo final: desenhar a estrutura de Lewis completa (ligações e pares de elétrons não ligantes) e verificar que está correta (octeto e cargas formais).
Passo 2
Contar os elétrons de valência disponíveis (isso é o primeiro passo para qualquer estrutura de Lewis). Regras rápidas:
tem
elétron de valência,
tem
,
tem
.
Cálculo:
Passo 3
Montar a esqueleto (como os átomos se conectam). Regras práticas para moléculas orgânicas simples:
- Hidrogênio é sempre terminal (só faz uma ligação).
- Carbono costuma fazer 4 ligações.
- Nitrogênio costuma fazer 3 ligações e ter 1 par isolado em aminas neutras.
A partir da fórmula
a conectividade é:
- Cada
ligado a um mesmo nitrogênio (chamo esse nitrogênio de ). -
ligado ao outro nitrogênio ( ). -
ligado a dois (formando o grupo ).
Esqueleto linear:
com mais um
ligado a
.
Passo 4
Colocar ligações simples e contar quantos elétrons já usei. Cada ligação simples = 2 elétrons.
Lista de ligações:
- Seis ligações
(3 em cada ): ligações. - Duas ligações
(cada ligada a ): ligações. - Uma ligação
: ligação. - Duas ligações
: ligações.
Total de ligações =
ligações. Em elétrons:
Elétrons restantes para distribuir como pares não ligantes:
Passo 5
Distribuir os elétrons restantes como pares não ligantes para satisfazer o octeto dos átomos mais eletronegativos primeiro (nitrogênios e carbonos já têm suas ligações completas).
Observação prática:
- Todos os
já têm 4 ligações (cada está ligado a três e a ), então os carbonos já completaram o octeto. - Os
têm 1 ligação cada, também estão satisfeitos. - Restaram 4 elétrons → colocamos como pares isolados nos nitrogênios, um par em cada nitrogênio (cada par = 2 elétrons).
Logo, cada nitrogênio (
e
) recebe um par isolado.
Passo 6
Verificar o octeto de cada átomo:
- Cada
: 4 ligações → elétrons ao redor → octeto OK. - Cada
: 1 ligação → elétrons → estável. -
: faz 3 ligações (duas para e uma para ) + 1 par isolado (2 elétrons) → elétrons ao redor → octeto OK. -
: faz 3 ligações (uma para e duas para ) + 1 par isolado → elétrons → octeto OK.
Tudo satisfeito sem necessidade de ligações múltiplas.
Passo 7
Calcular cargas formais para checar se a estrutura é plausível e neutra. Fórmula da carga formal:
Cálculos (mostro só um tipo representativo e depois resumo):
- Para cada
(valência ): não tem pares não ligantes e participa de 4 ligações elétrons não ligantes , elétrons de ligação .
- Para cada
(valência ): tem 1 par não ligante (2 elétrons) e participa de 3 ligações (6 elétrons).
- Para cada
(valência ): participa de 1 ligação (2 elétrons), sem pares não ligantes:
Resultado: todas as cargas formais são zero → estrutura neutra e razoável.
Passo 8
Desenho final e descrição da estrutura de Lewis (explicação para você conseguir desenhar na prova):
- Conectividade:
com o segundo também ligado a . - Pares isolados:
tem um par isolado (dois pontos) e tem um par isolado (dois pontos). - Todas as ligações são simples.
Uma forma condensada, mostrando os pares não ligantes como dois pontos junto aos nitrogênios, é:
onde o primeiro
indica o par isolado em
e o segundo
(após
) indica o par isolado em
.
Se preferir desenhar com pontos e traços no papel, Faça assim (esboço linear):
(Esse esboço mostra cada
ligado a
,
ligado a
, e
ligado a dois
; os dois pares isolados aparecem próximos de
e
.)