Desenhe a estrutura de Lewis para as seguintes moléculas e íons:
Passo 1
O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis do íon
.\n
Informações relevantes que temos:
Informações relevantes que temos:
- Fórmula:
.\n - Precisamos representar todos os pares de elétrons de ligação e os pares isolados (lone pairs) e indicar a carga formal do íon.
Passo 2
Contagem dos elétrons de valência (etapa essencial para qualquer estrutura de Lewis). Vou somar os elétrons de valência de cada átomo e ajustar pela carga do íon.\n
- Fósforo (
) tem elétrons de valência: .\n - Cloro (
) tem elétrons de valência; são cloros: .\n
Somando:elétrons.\n
Como o íon tem carga, significa que perdemos elétron: elétrons no total para distribuir.\n
Em pares:elétrons correspondem a pares de elétrons.
Passo 3
Escolher o esqueleto da molécula (quem fica no centro e quem fica nas extremidades).\n
- Normalmente o átomo menos eletronegativo é o central; entre
e , o fósforo ( ) é menos eletronegativo. Então será o átomo central e os quatro ficam ligados a ele.
Passo 4
Colocar ligações simples primeiro e depois completar octetos dos átomos terminais.\n
- Fazer quatro ligações simples
. Cada ligação usa elétrons, então ligações usam elétrons.\n - Restam
elétrons para distribuir como pares isolados.\n - Colocar pares isolados nos átomos terminais (
) para completar seus octetos. Cada cloro ligado por uma ligação precisa de pares isolados (6 elétrons) para ter 8 elétrons no total.\n - Para os 4 cloros:
elétrons — exatamente o que sobrava. Assim, cada fica com 3 pares isolados e 1 ligação ao .\n - O fósforo, após formar 4 ligações simples, tem 4 pares de elétrons de ligação (8 elétrons ao redor) e não precisa de pares isolados adicionais para satisfazer o octeto (aqui o octeto está satisfeito).
Passo 5
Verificar cargas formais para confirmar a melhor distribuição (e localizar a carga positiva do íon).\n
A fórmula da carga formal é:
A fórmula da carga formal é:
Calcular para o fósforo (
):
(Calculamos
porque o fósforo participa de 4 ligações, cada ligação tem 2 elétrons, totalizando 8 elétrons de ligação; metade deles são contabilizados para o átomo ao calcular carga formal.)\n
Calcular para cada cloro ( ):
Calcular para cada cloro (
Portanto a carga
do íon está localizada no átomo de fósforo, como
, e os cloros são neutros (formalmente 0). Isso confirma que a distribuição está correta.
Passo 6
Resumo da estrutura encontrada (descrição pronta para desenhar):\n
- Átomo central:
(carga formal ).\n - Quatro ligações simples
.\n - Cada átomo de
tem três pares isolados (três lone pairs) além da ligação com o .\n - O fósforo não tem pares isolados adicionais; sua camada de valência é preenchida pelas quatro ligações (8 elétrons ao redor do P).\n
A geometria eletrônica/geométrica resultante é tetraédrica (quatro ligações simples ao redor do P), mas para a estrutura de Lewis o importante é mostrar as ligações e pares isolados.
Passo 7
Desenho final em forma de estrutura de Lewis (representando pares isolados com dois pontos
e mostrando a carga no fósforo).\n