Desenhe a estrutura de Lewis de cada um dos seguintes compostos orgânicos:
ureia, \mathrm{H} 2 \mathrm{~N}-\mathrm{CO}-\mathrm{NH}_{2}, usada como fertilizante e como ingrediente em loções para as mãos (O é o átomo terminal)

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis da ureia, cuja fórmula é \mathrm{H_2N\mbox{–}CO\mbox{–}NH_2}.
Conteúdo: química inorgânica/organometálica – estruturas de Lewis.
O que vamos precisar:
1. Contar elétrons de valência de cada átomo.
2. Montar o esqueleto (C central, ligado a dois N H_{2} e a um O).
3. Distribuir pares de elétrons para completar octetos.
4. Verificar as cargas formais.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência (total):
– C: 4
– O: 6
– cada N: 5\times 2=10
– cada H: 1\times 4=4
Total = 4 + 6 + 10 + 4 = 24 elétrons, ou 12 pares de elétrons.

Passo 3

Esqueleto da molécula:
C central faz três ligações:
– uma ligação dupla com O
– duas ligações simples, cada uma com um grupo N H_{2}
Esquematicamente:
\mathrm{H_2N\mbox{–}C(=O)\mbox{–}NH_2}

Passo 4

Distribuição dos pares de elétrons:
1. Cada ligação (simples ou dupla) consome 2 e^{-}. Total de ligações:
4 ligações C–H (nos N H_{2}) \to 8 e^{-}
2 ligações N–C \to 4 e^{-}
1 ligação dupla C=O \to 4 e^{-}
Soma =16 e^{-} usados em ligações.
2. Elétrons remanescentes =24 - 16=8 e^{-} ( 4 pares) \to distribuímos como pares isolados para completar octetos:
– O já tem 4 e^{-} da dupla e precisa de mais 4 e^{-} \to recebe 2 pares isolados.
– Cada N faz 3 ligações ( 2\timesH +1\timesC =6 e^{-}) e precisa de mais 2 e^{-} \to 1 par isolado em cada N.
Total usado em pares isolados =4 e^{-} (O) +2 e^{-} (N 1) +2 e^{-} (N 2) =8 e^{-}.

Passo 5

Cálculo de cargas formais (CF):
– Para C: 4 - (0_{\rm n.\,b.} + 8/2_{\rm b.}) = 4 - 4 = 0.
– Para O: 6 - (4_{\rm n.\,b.} + 4/2_{\rm b.}) = 6 - (4 + 2) = 0.
– Para cada N: 5 - (2_{\rm n.\,b.} + 6/2_{\rm b.}) = 5 - (2 + 3) = 0.
– Para H: 1 - (0_{\rm n.\,b.} + 2/2_{\rm b.}) = 0.
Todas as CF são zero: configuração estável.

Resposta

A estrutura de Lewis da ureia ( \mathrm{H_2N\mbox{--}CO\mbox{--}NH_2}) é:
       H   H
        \ /
    ..  N  ..
        |
        C \(=\) O
          ..
        |
    ..  N  ..
       / \
      H   H
Nesta figura:
  • Cada “–” ou “ =” é uma ligação simples ou dupla.
  • Os “…” indicam pares de elétrons não ligantes: cada N tem um par, o O tem dois pares.

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