Desde a estrutura de Lewis para cada uma das moléculas abaixo:
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2} \mathrm{NNH}_{2}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis da molécula \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{NNH}_{2}.
Informações dadas e que vou usar:
  • Fórmula: \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{NNH}_{2}.
  • Átomos presentes: dois carbonos ( \mathrm{C}), oito hidrogênios ( \mathrm{H}) e dois nitrogênios ( \mathrm{N}).
  • 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: \mathrm{H} tem 1 elétron de valência, \mathrm{C} tem 4, \mathrm{N} tem 5.
Cálculo:
\begin{aligned} \text{2 C} &\Rightarrow 2\times 4 = 8 \\\ \text{8 H} &\Rightarrow 8\times 1 = 8 \\\ \text{2 N} &\Rightarrow 2\times 5 = 10 \\\ \text{Total} &= 8+8+10 = 26\\ \text{elétrons de valência.} \end{aligned}éê

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 \left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2}\mathrm{NNH}_{2} a conectividade é:
  • Cada \mathrm{CH}_{3} ligado a um mesmo nitrogênio (chamo esse nitrogênio de \mathrm{N}_1).
  • \mathrm{N}_1 ligado ao outro nitrogênio ( \mathrm{N}_2).
  • \mathrm{N}_2 ligado a dois \mathrm{H} (formando o grupo \mathrm{NH}_2).
Esqueleto linear: \mathrm{CH_3}-\mathrm{N}_1-\mathrm{N}_2-\mathrm{H_2} com mais um \mathrm{CH_3} ligado a \mathrm{N}_1.

Passo 4

Colocar ligações simples e contar quantos elétrons já usei. Cada ligação simples = 2 elétrons.
Lista de ligações:
  • Seis ligações \mathrm{C-H} (3 em cada \mathrm{CH_3}): 6 ligações.
  • Duas ligações \mathrm{C-N_1} (cada \mathrm{CH_3} ligada a \mathrm{N}_1): 2 ligações.
  • Uma ligação \mathrm{N_1-N_2}: 1 ligação.
  • Duas ligações \mathrm{N_2-H}: 2 ligações.
Total de ligações = 6+2+1+2 = 11 ligações. Em elétrons:
11\times 2 = 22\\ \text{elétrons usados em ligações.}éçõ
Elétrons restantes para distribuir como pares não ligantes:
26-22 = 4\\ \text{elétrons} \quad(\text{o que equivale a 2 pares de elétrons}).éé

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 \mathrm{C} já têm 4 ligações (cada \mathrm{C} está ligado a três \mathrm{H} e a \mathrm{N}_1), então os carbonos já completaram o octeto.
  • Os \mathrm{H} 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 ( \mathrm{N}_1 e \mathrm{N}_2) recebe um par isolado.

Passo 6

Verificar o octeto de cada átomo:
  • Cada \mathrm{C}: 4 ligações → 8 elétrons ao redor → octeto OK.
  • Cada \mathrm{H}: 1 ligação → 2 elétrons → estável.
  • \mathrm{N}_1: faz 3 ligações (duas para \mathrm{C} e uma para \mathrm{N}_2) + 1 par isolado (2 elétrons) → 8 elétrons ao redor → octeto OK.
  • \mathrm{N}_2: faz 3 ligações (uma para \mathrm{N}_1 e duas para \mathrm{H}) + 1 par isolado → 8 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:
\text{carga formal} = \text{(elétrons de valência do átomo)} - \big(\text{elétrons não ligantes}\;+\;\tfrac{1}{2}\text{elétrons de ligação}\big).éêáéãéçã
Cálculos (mostro só um tipo representativo e depois resumo):
  • Para cada \mathrm{C} (valência 4): não tem pares não ligantes e participa de 4 ligações \Rightarrow elétrons não ligantes =0, elétrons de ligação =8.
\text{FC}_\mathrm{C}=4-(0+\tfrac{8}{2})=4-4=0.
  • Para cada \mathrm{N} (valência 5): tem 1 par não ligante (2 elétrons) e participa de 3 ligações (6 elétrons).
\text{FC}_\mathrm{N}=5-(2+\tfrac{6}{2})=5-(2+3)=0.
  • Para cada \mathrm{H} (valência 1): participa de 1 ligação (2 elétrons), sem pares não ligantes:
\text{FC}_\mathrm{H}=1-(0+\tfrac{2}{2})=1-1=0.
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: \mathrm{CH_3}-\mathrm{N}_1-\mathrm{N}_2-\mathrm{H_2} com o segundo \mathrm{CH_3} também ligado a \mathrm{N}_1.
  • Pares isolados: \mathrm{N}_1 tem um par isolado (dois pontos) e \mathrm{N}_2 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:
\mathrm{CH_3}-\mathrm{N}(:)\left(\mathrm{CH_3}\right)-\mathrm{NH_2}(\!:\!)
onde o primeiro : indica o par isolado em \mathrm{N}_1 e o segundo : (após \mathrm{NH_2}) indica o par isolado em \mathrm{N}_2.
Se preferir desenhar com pontos e traços no papel, Faça assim (esboço linear):
\mathrm{H}\quad\mathrm{H}\qquad\qquad\mathrm{H}\quad\mathrm{H}
\; \backslash\quad/\qquad\qquad\; \backslash\quad/
\mathrm{H}-\mathrm{C}-\\ \mathrm{N}_1{:}\!-\mathrm{N}_2{:}-\mathrm{H}
\; /\quad\backslash\qquad\qquad\; /\quad\backslash
\mathrm{H}\quad\mathrm{H}\qquad\qquad\mathrm{H}\quad\mathrm{H}
(Esse esboço mostra cada \mathrm{CH_3} ligado a \mathrm{N}_1, \mathrm{N}_1 ligado a \mathrm{N}_2, e \mathrm{N}_2 ligado a dois \mathrm{H}; os dois pares isolados aparecem próximos de \mathrm{N}_1 e \mathrm{N}_2.)

Resposta

\mathrm{CH_3}-\mathrm{N}(:)\left(\mathrm{CH_3}\right)-\mathrm{NH_2}(\!:\!)

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