Desenhe as estruturas de Lewis para descrever as ligaçōes quimicas nas seguintes muléculas:
Passo 1
O que o enunciado pede: desenhar a(s) estrutura(s) de Lewis que descrevem as ligações químicas da molécula
.
Informações dadas explícitas: a fórmula molecular é .
O que precisamos descobrir: como distribuir os elétrons de valência entre e os dois
, quantas ligações existem e se há elétrons desemparelhados ou cargas formais.
Informações dadas explícitas: a fórmula molecular é
O que precisamos descobrir: como distribuir os elétrons de valência entre
Passo 2
Contagem de elétrons de valência (passo essencial em qualquer estrutura de Lewis). Vou somar os elétrons de valência de cada átomo:
Note que o total é
elétrons — um número ímpar. Isso já nos dá uma pista importante: a espécie neutra terá um elétron desemparelhado (um radical). Sempre anote esse total no começo: ele guia toda a montagem.
Passo 3
Escolha do átomo central e esqueleto da molécula. Regra prática: o átomo menos eletronegativo (aqui
) costuma ficar no centro. Então o esqueleto é
(duas ligações do B, uma para cada F). Não desenhamos ainda os pares isolados — só o esqueleto.
Passo 4
Colocando as ligações simples e contabilizando elétrons usados. Cada ligação simples usa
elétrons. Ao ligar
a cada
com ligações simples usamos:
Restam então:
Esses
elétrons devem ser distribuídos agora, dando prioridade aos átomos mais eletronegativos (os
) para completar seus octetos.
Passo 5
Completar o octeto dos átomos de flúor. Cada
já tem uma ligação (2 elétrons compartilhados), portanto precisa de mais
elétrons (três pares solitários) para completar
elétrons ao seu redor. Para os dois
precisamos de:
Distribuindo esses
elétrons aos flúors, sobrará:
Esse elétron restante não pode formar um par para completar o octeto do boro (pois já demos prioridade aos F). Como o total original era ímpar, esse elétron vai ficar desemparelhado no composto — tipicamente sobre o átomo central
.
Passo 6
Construção final da estrutura de Lewis (descrição passo a passo):
- Esqueleto:
. - Cada
possui pares isolados ( elétrons) além da ligação ao boro — assim cada F tem octeto completo. - O
tem duas ligações simples (4 elétrons compartilhados) e recebe o único elétron restante como elétron desemparelhado. Assim o B fica com elétrons ao seu redor (duas ligações + 1 elétron não ligado) — não satisfaz o octeto, mas isso é comum para boro (átomo deficiente em elétrons) e aqui resulta em um radical neutro.
Passo 7
Cálculo de cargas formais (verificação de melhor estrutura). Fórmula da carga formal:
- Para cada
: , , →
- Para
: , (o elétron desemparelhado), (duas ligações) →
Portanto todas as cargas formais são
: estrutura eletronicamente razoável. Alternativas com duplas ligações (por exemplo tentar formar
) geralmente produziriam cargas formais desfavoráveis e são pouco realistas porque o flúor raramente forma ligações duplas estáveis; além disso não resolveriam o problema do número ímpar de elétrons.
Passo 8
Interpretação química e conclusão prática para a prova:
- Resultado: a espécie neutra
é um radical, com um elétron desemparelhado localizado no boro. Em provas, ao ver um total de elétrons ímpar, você deve imediatamente pensar em radical e colocar o elétron sobrando no átomo central (ou no átomo que fizer mais sentido eletronicamente). - Regra rápida para montar: 1) conta elétrons de valência; 2) monta esqueleto; 3) coloca ligações simples; 4) satisfaz octeto dos átomos mais eletronegativos; 5) coloca o(s) elétron(ões) restante(s) no átomo central; 6) calcula cargas formais para checar.
Resposta
Estrutura de Lewis: átomo central
ligado por duas ligações simples a dois
; cada
possui
pares isolados (6 elétrons) e
possui um elétron desemparelhado (radical). Representação: