Desenhe a estrutura de Lewis para cada uma das seguintes moléculas ou íons. Descreva o arranjo e a geometria molecular ao redor do átomo central.
(b) \mathrm{Cl}_{2} \mathrm{O} (O é o átomo central)

Passo 1

O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis de \mathrm{Cl}_2\mathrm{O} com o átomo de oxigênio como central e, em seguida, descrever o arranjo eletrônico (número de regiões de densidade eletrônica ao redor do oxigênio) e a geometria molecular (forma considerando apenas os átomos ligantes) ao redor desse átomo. Para isso vamos usar o método de contagem de elétrons de valência e a teoria VSEPR.

Passo 2

Contamos os elétrons de valência disponíveis:
n_{\text{e- val}} = 2\times 7\;(\text{Cl}) + 6\;(\text{O}) = 20.
Esses 20 elétrons serão distribuídos em ligações e pares não ligantes.

Passo 3

Formamos ligações simples \mathrm{Cl}\!-\!\mathrm{O} duas vezes, usando 2\times 2 = 4 elétrons para as ligações, sobrando
20 - 4 = 16\;\text{elétrons}é
para completar os octetos.

Passo 4

Distribuímos os 16 elétrons restantes em pares livres:
  • No oxigênio: 2 pares livres ( 4 elétrons) para completar seu octeto.
  • Em cada cloro: 3 pares livres ( 6 elétrons cada) para completar seus octetos.
Assim a estrutura de Lewis fica:
\text{Cl}\;:\!..\;:\;-\;\mathrm{O}\;\colon\!..\;:\;-\;:\!..\;\text{Cl}
onde cada “ \colon\!..” representa 3 pares livres nos cloros e “ \colon\!..” ao lado do oxigênio são seus 2 pares livres.

Passo 5

Ao redor do oxigênio há 4 regiões de densidade eletrônica ( 2 ligações simples +2 pares livres). Segundo VSEPR, isso corresponde a um arranjo eletrônico tetraédrico.

Passo 6

Considerando apenas os átomos ligantes ( 2 cloros) e desconsiderando os pares livres para a forma, a geometria molecular é angular (curvada). O ângulo Cl–O–Cl aproxima-se de 109{,}5^\circ, ligeiramente reduzido pela repulsão dos pares livres.

Resposta

A estrutura de Lewis é
\text{Cl} \;:\!..\;\;-\;\;\mathrm{O}\; \colon\!..\;-\;:\!..\;\text{Cl},
com o oxigênio central tendo 2 pares livres e 2 ligações.
O arranjo eletrônico ao redor do oxigênio é tetraédrico e a geometria molecular é angular.

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