- Desenhe a estrutura de Lewis para os seguintes compostos:
g)
Passo 1
O enunciado pede: desenhar a estrutura de Lewis do íon
.
Informações dadas:
- Há
átomos de carbono ( ). - Há
átomos de hidrogênio ( ). - Carga total do íon:
(ou seja, falta 1 elétron no total).
O que devemos entregar: a estrutura de Lewis (ligações e, se houver, pares não-ligantes e cargas formais) do íon etil
.
Passo 2
Conceitos fundamentais (curto “aula” para fixar):
- Cada átomo contribui com seus elétrons de valência para contarmos o total disponível.
-
tem elétrons de valência. -
tem elétron de valência.
-
- A carga do íon altera o número total de elétrons: para um íon com carga
subtrai-se 1 elétron do total neutro. - Regra do octeto: átomos de segunda linha (C, N, O, …) tendem a ter
elétrons ao seu redor (contando elétrons de ligação). Hidrogênio quer (dueto). - Estruturas de Lewis geralmente colocam ligações simples C–C e C–H; depois checamos octetos e cargas formais.
- Fórmula para carga formal de um átomo:
Passo 3
Contagem dos elétrons de valência totais (pegando os números do enunciado):
Como o íon tem carga
, faltou um elétron:
Portanto devemos distribuir
elétrons como pares (ligações e/ou pares isolados).
Passo 4
Escolha da conectividade (esqueleto):
- Hidrogênio só forma 1 ligação, então cada H será ligado a algum C.
- Com 2 carbonos e 5 hidrogênios, a conectividade típica é um carbono ligado ao outro (C–C) e os 5 H distribuídos entre eles.
- Uma distribuição natural é
: um carbono com 3 H (CH ) e o outro com 2 H (CH ). Isso usa todos os 5 H e tem um único enlace C–C.
Justificativa prática: ligação C–C + 5 ligações C–H totalizam
ligações. Cada ligação consome
elétrons, logo
elétrons — exatamente o número disponível. Assim não sobra espaço para pares não-ligantes: todos os elétrons estarão em ligações.
Passo 5
Distribuição das ligações e verificação do octeto/dueto:
- Ligações presentes: uma ligação C–C; três ligações C–H no carbono 1; duas ligações C–H no carbono 2. Total de ligações
. - Cada ligação = 2 elétrons →
elétrons usados, como esperado. - Contagem de elétrons ao redor de cada átomo:
- Cada H tem 1 ligação → dueto satisfeito.
- Carbono com 3 H (o CH
): tem 4 ligações (3 C–H + 1 C–C) → elétrons ao redor → octeto satisfeito. - Carbono com 2 H (o CH
): tem 3 ligações (2 C–H + 1 C–C) → elétrons ao redor → não completa octeto (sexteto). Isso indica deficiência eletrônica: é aí que recai a carga positiva do íon.
Passo 6
Cálculo das cargas formais (usando a fórmula; lembrar: valência do C = 4, do H = 1):
- Para cada hidrogênio ligado por uma ligação simples:
- Para o carbono do grupo
(quatro ligações): - Para o carbono do grupo
(três ligações):
Somando:
(CH
C) +
(CH
C) +
(H) =
, que bate com a carga total do íon. Portanto a carga positiva está localizada no carbono que tem apenas três ligações (o carbono primário), que é o carbocátion etílico.
Passo 7
Como representar graficamente a estrutura de Lewis (sem pares isolados aqui): o íon etil é tipicamente escrito mostrando o carbono carregado positivamente com apenas três ligações. Uma forma compacta e comum é
ou explicitando a carga no carbono: