Desenhe as estruturas de Lewis para:
Passo 1
Vamos montar a estrutura de Lewis para o ânion
.
Conteúdo: química inorgânica – estruturas de Lewis em compostos hipervalentes.
O que precisamos:
Conteúdo: química inorgânica – estruturas de Lewis em compostos hipervalentes.
O que precisamos:
- Contar elétrons de valência totais.
- Escolher esqueleto (Xe no centro, 6 oxigênios ao redor).
- Distribuir pares de elétrons para satisfazer octetos de O e, se necessário, expandir o octeto de Xe.
- Ajustar ligações duplas para que a soma das cargas formais dê –2.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência:
– Xe: 8 elétrons
– O:
elétrons
– carga total –2: elétrons
Total elétrons
pares de elétrons
– Xe: 8 elétrons
–
– carga total –2:
Total
Passo 3
Esqueleto: Xe no centro, seis ligações simples Xe–O gastam 6 pares
Restam 23 – pares para distribuir em elétrons não ligantes
Restam 23 –
Passo 4
Cada O “simples” precisa de 3 pares livres para completar octeto. Se todos fossem simples, precisaríamos de
pares, mas só há 17 pares disponíveis → falta 1 par.
Para suprir essa falta, transformamos uma das ligações Xe–O em dupla:
– Liações: 5 simples dupla → pares em ligações
pares
– Oxigênios: 5 O simples com 3 pares livres O duplo com 2 pares livres → livres
pares
Total usado pares, mas só tínhamos 23 pares → ainda sobra 1 par de elétrons em excesso
Para suprir essa falta, transformamos uma das ligações Xe–O em dupla:
– Liações: 5 simples
– Oxigênios: 5 O simples com 3 pares livres
Total usado
Passo 5
Como sobram 1 par de elétrons, não podemos alocá-lo nos oxigênios (já têm octeto) nem ao xenônio sem ultrapassar a contagem. A saída é formar mais uma ligação dupla, mas cada dupla adicional altera a soma de pares exatamente em
.
Experimentando 2 duplas:
– Ligações –simples-convertidas-em-duplas → pares em ligações
simples
extras
pares
– Oxigênios O simples (3 pares)
O duplos (2 pares) → livres
pares
Total pares → ainda 1 par em excesso.
Experimentando 2 duplas:
– Ligações
– Oxigênios
Total
Passo 6
No modelo de Lewis estrito, nenhum número inteiro de duplas resolve a contagem de pares (sempre sobrará ou faltará 1 par). A correção consiste em permitir expansão do octeto de Xe, alocando um par de elétrons extra no Xe como par livre.
Com 2 ligações duplas e 4 simples:
– Total de pares usados em ligações pares
– Pares nos oxigênios pares
– Pares livres em Xe – 8 –
–1 par (impossível)
Com 2 ligações duplas e 4 simples:
– Total de pares usados em ligações
– Pares nos oxigênios
– Pares livres em Xe
Passo 7
Mesmo permitindo expansão, o método “fixo” de octetos falha. O que se faz na prática é:
- Formar seis ligações Xe–O todas equivalentes (geometria octaédrica).
- Distribuir 23 pares de elétrons em:
– 6 pares em ligações simples
– 17 pares como pares livres sobre os oxigênios (cada O com 3 pares)
– e 0 pares livres no Xe - Obter então formalmente
com carga e cada O com carga em média, mas esse modelo simples leva a soma das cargas formais igual a , não .
Passo 8
A solução de Lewis estendida é representar o ânion como um conjunto de ressonâncias em que duas das seis ligações são duplas em cada fórmula-resonante, oxigenando-se de forma que:
- Apareçam exatamente quatro oxigênios com carga formal
- Apareçam exatamente duas oxigênios com carga formal
- Xenônio fique com carga formal
Cada fórmula isolada gasta 24 pares, mas no conjunto de ressonâncias a distribuição dos elétrons “compensa” e a carga total fica.
Passo 9
Resumo prático para fins de exercício:
– Desenhe Xe no centro com geometria octaédrica: seis oxigênios ao redor.
– Escreva seis ligações Xe–O.
– Distribua ao todo 46 elétrons, colocando três pares em cada O.
– Para ajustar carga formal total a , introduza em ressonância dois pares extras de elétrons de ligação (duas duplas) de modo que dois O fiquem neutros
e quatro fiquem
, enquanto Xe fica
.
– Desenhe Xe no centro com geometria octaédrica: seis oxigênios ao redor.
– Escreva seis ligações Xe–O.
– Distribua ao todo 46 elétrons, colocando três pares em cada O.
– Para ajustar carga formal total a
Resposta
A melhor representação de Lewis para
é um conjunto de seis estruturas-resonantes do tipo octaédrica, cada uma contendo:
oxigênios com ligação simples a Xe e formalmente
;
oxigênios com ligação dupla a Xe e formalmente
;
• Xe em carga formal .
• Xe em carga formal
Em notação-pictórica (cada estrutura-resonante):
(onde a dupla pode aparecer em quaisquer dois oxigênios, dando 15 estruturas equivalentes).]