Desenhe uma estrutura de Lewis para cada uma das moléculas a seguir e atribua cargas aos átomos onde apropriado. A conectividade dos átomos é dada entre parênteses.
(a) ClF
(a) ClF
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis de ClF (cloro-flúor) e atribuir as cargas formais. Isso é química geral (ligações químicas e octeto). Para resolver a gente vai precisar:
- Saber quantos elétrons de valência cada átomo traz;
- Montar a ligação (conectividade Cl–F);
- Distribuir os elétrons restantes para completar o octeto;
- Calcular as cargas formais.
Passo 2
Contando elétrons de valência:
- Cloro (Cl) está no grupo 7A, então tem 7 elétrons de valência.
- Flúor (F) também é do grupo 7A, então tem 7 elétrons de valência.
Total de elétrons disponíveis = 7 + 7 = 14 elétrons.
Passo 3
Ligação Cl–F:
A gente coloca os dois átomos ligados por uma única ligação simples. Essa ligação usa 2 elétrons (1 par).
A gente coloca os dois átomos ligados por uma única ligação simples. Essa ligação usa 2 elétrons (1 par).
Até agora:
Elétrons totais = 14
Usados na ligação = 2
Restantes = 14 – 2 = 12 elétrons
Elétrons totais = 14
Usados na ligação = 2
Restantes = 14 – 2 = 12 elétrons
Passo 4
Distribuindo os 12 elétrons restantes como pares livres para completar o octeto de ambos:
- Cada átomo precisa de 8 elétrons ao redor (incluindo o par de ligação).
- Já existe 1 par (2 elétrons) compartilhado.
- Então cada átomo precisa de mais 6 elétrons (3 pares livres).
Fazendo isso:
Cl com 3 pares livres + 1 par compartilhado = 8 elétrons.
F com 3 pares livres + 1 par compartilhado = 8 elétrons.
Cl com 3 pares livres + 1 par compartilhado = 8 elétrons.
F com 3 pares livres + 1 par compartilhado = 8 elétrons.
Passo 5
Cálculo rápido de carga formal em cada átomo:
Formal charge = (elétrons de valência) – (elétrons não-ligantes + ½ elétrons ligantes)
Formal charge = (elétrons de valência) – (elétrons não-ligantes + ½ elétrons ligantes)
Para Cl: 7 – (6 + ½·2) = 7 – (6 + 1) = 0
Para F: 7 – (6 + ½·2) = 7 – (6 + 1) = 0
Para F: 7 – (6 + ½·2) = 7 – (6 + 1) = 0
Nenhum átomo fica com carga.
Resposta
A estrutura de Lewis do ClF é:
Cada átomo tem 3 pares de elétrons livres e uma ligação simples Cl–F. As cargas formais são zero.