Desenhe as estruturas de Lewis e atribua as cargas formais a cada um dos ânions a seguir.
Passo 1
Beleza, a questão pede pra desenhar as estruturas de Lewis do ânion formiato, que é
, e atribuir as cargas formais.
Conteúdo: química geral – desenho de estruturas de Lewis, regra do octeto, ressonância e cálculo de carga formal.
Vamos precisar de:
Conteúdo: química geral – desenho de estruturas de Lewis, regra do octeto, ressonância e cálculo de carga formal.
Vamos precisar de:
- Contar elétrons de valência;
- Montar a “casca” de ligações;
- Distribuir pares de elétrons para completar octetos;
- Identificar fórmulas de ressonância;
- Calcular carga formal em cada átomo.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência:
– H tem 1 elétron, C tem 4, cada O tem 6 (2×6=12).
– Como é ânion de carga –1, soma mais 1 elétron.
Total = 1 + 4 + 12 + 1 = 18 elétrons.
– H tem 1 elétron, C tem 4, cada O tem 6 (2×6=12).
– Como é ânion de carga –1, soma mais 1 elétron.
Total = 1 + 4 + 12 + 1 = 18 elétrons.
Passo 3
Esqueleto e ligações iniciais:
Colocamos o C no centro ligado a H e aos dois O com ligações simples:
H–C–O
|
O
Usamos 3 ligações simples → 3×2 = 6 elétrons. Ficam 18 – 6 = 12 elétrons para pares.
Colocamos o C no centro ligado a H e aos dois O com ligações simples:
H–C–O
|
O
Usamos 3 ligações simples → 3×2 = 6 elétrons. Ficam 18 – 6 = 12 elétrons para pares.
Passo 4
Completar octetos e ressonância:
- Distribuímos os 12 elétrons remanescentes nos átomos externos (os dois O), 6 em cada.
- Aí o C só “vê” 6 elétrons (3 ligações), então não tem octeto.
- Para dar octeto ao C, pegamos um par de um dos oxigênios e formamos uma dupla ligação C=O.
- Resultado: um O fica com dupla ligação (2 pares de elétrons como lone pairs) e o outro com ligação simples (3 pares).
- Como os dois oxigênios são idênticos, podemos trocar quem faz dupla: surgem duas estruturas de ressonância.
Passo 5
Cálculo de carga formal (fórmula):
Em cada ressonância, para o O com dupla ligação:
V=6, não ligantes=4, ligantes=4 → FC = 6–4–4/2 = 0.
Para o O com simples: V=6, não ligantes=6, ligantes=2 → FC = 6–6–2/2 = –1.
Para o C: V=4, não ligantes=0, ligantes=8 → FC = 4–0–8/2 = 0.
Para o H: FC = 1–0–2/2 = 0.
V=6, não ligantes=4, ligantes=4 → FC = 6–4–4/2 = 0.
Para o O com simples: V=6, não ligantes=6, ligantes=2 → FC = 6–6–2/2 = –1.
Para o C: V=4, não ligantes=0, ligantes=8 → FC = 4–0–8/2 = 0.
Para o H: FC = 1–0–2/2 = 0.
Resposta
As duas estruturas de ressonância do ânion formiato e suas cargas formais são:
Em cada estrutura:
– Átomo de hidrogênio (H): FC = 0
– Átomo de carbono ©: FC = 0
– Oxigênio com dupla ligação: FC = 0
– Oxigênio com ligação simples: FC = –1
– Átomo de hidrogênio (H): FC = 0
– Átomo de carbono ©: FC = 0
– Oxigênio com dupla ligação: FC = 0
– Oxigênio com ligação simples: FC = –1