Desenhe a estrutura de Lewis e indique (de forma escrita) a geometria da molécula do ácido carbônico
.
Passo 1
O enunciado pede que a gente desenhe a estrutura de Lewis e identifique a geometria da molécula do ácido carbônico
. Vamos usar a teoria do octeto para montar a estrutura de Lewis e o modelo VSEPR para determinar a geometria ao redor do átomo de carbono.
Passo 2
Cada átomo de hidrogênio contribui com 1 elétron de valência, o carbono com 4 e cada oxigênio com 6. Logo, o total de elétrons de valência é
Passo 3
Escolhemos o carbono como átomo central e ligamos a ele três oxigênios. Depois, ligamos dois hidrogênios a dois dos oxigênios terminais. Isso usa inicialmente 5 ligações simples, ou seja,
elétrons.
Passo 4
Distribuímos os
elétrons restantes para completar o octeto dos oxigênios, colocando pares não ligantes em cada O. Após isso, o carbono fica com apenas 6 elétrons em ligações, então formamos uma ligação dupla entre C e um dos O para satisfazer o octeto do carbono. Esse passo consome mais 2 elétrons nas ligações, mantendo o total em 24.
Passo 5
A estrutura de Lewis final pode ser representada assim:
em que cada átomo de oxigênio possui dois pares de elétrons não ligantes (podendo-se desenhar dois pares de pontos ao redor de cada O).
Passo 6
No átomo de carbono há três regiões de densidade eletrônica (três ligações sigma e nenhum par isolado). Pelo modelo VSEPR, isso gera uma geometria trigonal plana, com ângulos aproximados de
.
Resposta
A estrutura de Lewis é
com cada oxigênio tendo dois pares não ligantes, e a geometria molecular em torno do carbono é trigonal plana (ângulos de aproximadamente
).