Desenhe a estrutura de Lewis de
.
Passo 1
O enunciado pede: desenhar a estrutura de Lewis de
.
Informações dadas (implícitas no enunciado):
Informações dadas (implícitas no enunciado):
- A espécie é o ânion
, ou seja, um bromo ligado a quatro flúor e com carga total . - Preciso fornecer a distribuição dos pares de elétrons (ligações e pares não-ligantes) e checar cargas formais.
Passo 2
Contar elétrons de valência totais disponíveis (passo crucial em qualquer estrutura de Lewis).
Regras usadas: cada átomo contribui com seus elétrons de valência; a carga total acrescenta (se negativa) ou retira (se positiva) elétrons.
Regras usadas: cada átomo contribui com seus elétrons de valência; a carga total acrescenta (se negativa) ou retira (se positiva) elétrons.
- Bromo (
) tem elétrons de valência. - Cada flúor (
) tem elétrons de valência; são átomos de , então . - A carga
significa que há elétron extra.
Somando:
Logo, há
elétrons de valência para distribuir na estrutura de Lewis.
Passo 3
Montar esqueleto e fazer ligações simples iniciais.
Escolha usual: átomo menos eletronegativo (aqui ) no centro, os
ligados a ele. Desenho inicial:
com quatro ligações simples para os quatro
.
Escolha usual: átomo menos eletronegativo (aqui
Cada ligação simples usa
elétrons. Com
ligações:
Restam:
Passo 4
Satisfazer o octeto dos átomos externos (os flúor).
Regra prática: os átomos de flúor precisam completar o octeto (8 elétrons ao redor), então cada precisa de
pares não-ligantes (6 elétrons) além da ligação.
Regra prática: os átomos de flúor precisam completar o octeto (8 elétrons ao redor), então cada
Para os
:
são colocados como pares não-ligantes nos fluoreto. Dos
elétrons restantes, após preencher os
sobram:
Passo 5
Colocar os elétrons restantes no átomo central.
Os elétrons que sobraram vão para o
como pares não-ligantes. Isso significa que o
terá
pares não-ligantes (4 elétrons) no seu redor, além das
ligações.
Os
Contagem ao redor do
:
ligações
elétrons ligados +
pares não-ligantes
elétrons; total ao redor do
=
elétrons. Aqui há uma expansão do octeto (elemento do período 4 pode acomodar mais de 8 elétrons).
Passo 6
Calcular cargas formais para checar se a distribuição faz sentido (e onde está a carga total).
Fórmula da carga formal: para um átomo,
Fórmula da carga formal: para um átomo,
Aplicando a cada tipo de átomo:
- Para cada
: valência . Nos desenhos finais cada tem elétrons não-ligantes e participa de ligação (2 elétrons na ligação, metade atribuída ao = 1). Então
- Para
: valência . No desenho final tem elétrons não-ligantes e participa de ligações (8 elétrons de ligação, metade atribuída = 4). Então
Somando as cargas formais:
, que coincide com a carga total do íon. Portanto a distribuição está correta: a carga
está localizada formalmente no bromo.
Passo 7
Observar a geometria prevista pela teoria VSEPR (ótimo para responder “como fica” na prova).
- Contagem de pares eletrônicos ao redor do átomo central (pares ligantes + pares não-ligantes): aqui são
pares ligantes + pares não-ligantes = pares. - Para
pares a geometria eletrônica é octaédrica. Com ligantes e pares não-ligantes, a geometria molecular (a posição dos átomos) é quadrado planar (square planar).
Comentário didático: os dois pares solitários ocupam posições opostas (axiais) no octaedro, minimizando repulsões; isso deixa os quatro
em um plano formando um quadrado ao redor do
.
Passo 8
Resumo final da estrutura de Lewis (descrição que serve como “desenho” quando não há figura):
- Átomo central:
. - Ligações: quatro ligações simples
. - Pares não-ligantes: cada
com três pares não-ligantes (seis elétrons); com dois pares não-ligantes (quatro elétrons). - Carga formal:
tem carga formal ; cada é neutro; carga total do íon . - Geometria esperada: quadrado planar.
Resposta
Estrutura de Lewis:
no centro ligado por quatro ligações simples a quatro
; cada
tem três pares não-ligantes;
tem dois pares não-ligantes; carga formal
no
. Geometria molecular: quadrado planar.