Desenhe a estrutura de Lewis de
.
Passo 1
O enunciado pede: desenhar a estrutura de Lewis da molécula
.
Informações dadas (explicitadas):
- A fórmula é
. - Átomos presentes: um átomo de índio (
) e três átomos de cloro ( , três unidades).
Passo 2
O que é uma estrutura de Lewis e como proceder (passo-a-passo conceitual, bem mastigado):
- Estrutura de Lewis mostra os elétrons de valência como pontos (pares isolados) e como ligações (pares compartilhados) entre átomos.
- Procedimento padrão:
- Contar o total de elétrons de valência disponíveis.
- Escolher o átomo central (geralmente o menos eletronegativo, exceto o hidrogênio).
- Fazer ligações simples entre o central e os átomos externos (cada ligação usa 2 elétrons).
- Distribuir os elétrons restantes como pares isolados nos átomos externos para completar seus octetos (regra dos 8), depois, se sobrar, colocar no átomo central.
- Verificar octetos / exceções e calcular cargas formais para confirmar a melhor estrutura.
- Vou aplicar exatamente esses passos à
.
Passo 3
Contagem dos elétrons de valência:
- Índio (
) é do grupo 13, então tem elétrons de valência: . - Cloro (
) é do grupo 17, tem elétrons de valência por átomo. Como são cloros: . - Total de elétrons de valência disponíveis:
Passo 4
Escolha do átomo central:
- Entre
e , o átomo menos eletronegativo (menos “puxa” elétrons) é o índio. Além disso há apenas um índio e vários cloros, então o índio será o átomo central. (Regra prática: elemento com menor eletronegatividade e/ou único na fórmula fica no centro.)
Passo 5
Formação das ligações iniciais e subtração de elétrons usados:
- Coloca-se ligações simples de
para cada . São ligações simples. - Cada ligação simples consome
elétrons, então elétrons usados. - Elétrons restantes:
Passo 6
Distribuição dos elétrons restantes para completar octetos dos átomos externos:
- Colocar pares isolados nos três átomos de cloro até que cada cloro tenha 8 elétrons ao redor (regra do octeto).
- Cada cloro, após a ligação simples, precisa de mais
elétrons (três pares) para completar 8 ( ligação = e pares = ; total ). - Para os
cloros são necessários elétrons — exatos os elétrons que sobraram. - Depois dessa distribuição não há elétrons sobrando:
Passo 7
Verificação dos octetos e observação de exceção:
- Cada átomo de cloro agora tem:
ligação (2 elétrons) + elétrons em pares isolados = elétrons → octeto satisfeito. - O índio tem apenas
ligações (uma para cada cloro), portanto tem elétrons ao seu redor — não completa o octeto (tem sexteto). Isso é aceitável para elementos do grupo 13: muitos compostos de elementos do grupo 13 (ex.: , , ) apresentam o átomo central com apenas elétrons na estrutura de Lewis. Elementos de período maior também podem, em alguns contextos, expandir octeto, mas aqui a representação mais simples e correta como estrutura de Lewis consome todos os elétrons conforme fizemos e deixa com elétrons.
Passo 8
Cálculo das cargas formais para confirmar a estabilidade da estrutura
- Fórmula usada (exibida isoladamente):
onde
é o número de elétrons de valência do átomo isolado,
é o número de elétrons não ligantes (em pares isolados) atribuídos ao átomo e
é o número total de elétrons que participam de ligações ao redor do átomo (número de elétrons em ligações, isto é,
por ligação).
- Para um átomo de cloro em
: -
, , .
-
- Para o índio:
-
, , (três ligações × 2 elétrons cada).
-
- Todas as cargas formais ficam
, portanto a estrutura é eletricamente neutra e plausível.
Passo 9
Representação final (desenho) da estrutura de Lewis e comentário sobre geometria
- Estrutura de Lewis (representação ASCII com pares isolados nos cloros):
… … …
:Cl: — In — :Cl:
|
:Cl:
… … …
:Cl: — In — :Cl:
|
:Cl:
… … …
Onde cada
tem três pares isolados (representados por dois pontos em três posições em torno do Cl) e cada traço representa uma ligação simples
.
- Em palavras: átomo central
ligado por três ligações simples a três átomos de ; cada tem três pares isolados; não possui pares isolados e tem seis elétrons ao redor (sexteto). - Geometria molecular esperada (para o monômero): aproximadamente trigonal planar ao redor do
(ângulo ), coerente com ligações e nenhum par isolado no centro.
Resposta
Estrutura de Lewis: átomo central
ligado por três ligações simples a três átomos
; cada
possui três pares isolados. Todas as cargas formais são
.
Representação (ASCII):
… … …
:Cl: — In — :Cl:
|
:Cl:
… … …
… … …
:Cl: — In — :Cl:
|
:Cl:
… … …