Desenhe as estruturas de Lewis das seguintes espécies e identifique as que são radicais:
o dióxido de cloro, \mathrm{ClO}_{2}

Passo 1

O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis do dióxido de cloro e identificar se é radical. O conteúdo aqui é desenho de estruturas de Lewis, contagem de elétrons de valência e identificação de elétron não pareado (radical).

Passo 2

Vamos contar os elétrons de valência. O cloro tem 7 elétrons e cada oxigênio tem 6, logo
7 + 2 \times 6 = 19
elétrons de valência no total. Como é um número ímpar, haverá necessariamente um elétron não pareado.

Passo 3

Montamos o esqueleto com o cloro no centro e dois oxigênios ligados por ligações simples:
\mathrm{O} - \mathrm{Cl} - \mathrm{O}
Cada ligação usa 2 elétrons, então usamos 2 \times 2 = 4 elétrons e restam 19 - 4 = 15 elétrons.

Passo 4

Distribuímos primeiro elétrons para completar o octeto dos oxigênios. Cada oxigênio precisa de 6 elétrons de pares livres:
15 - 2 \times 6 = 3
elétrons sobrando, que colocamos no cloro. Assim cada oxigênio tem 3 pares livres e o cloro tem 3 elétrons livres além das duas ligações.

Passo 5

Para minimizar cargas formais, criamos uma dupla ligação em cada ressonância, deslocando o elétron ímpar para o cloro. As duas estruturas de ressonância são:
\text{(1)}\quad :\!O\!=\!Cl^{\bullet}\!-\!O\!:\quad\longleftrightarrow\quad \text{(2)}\quad :\!O\!-\!Cl^{\bullet}\!=\!O\!:
Em ambas, há um elétron não pareado no cloro, caracterizando radical.

Resposta

As estruturas de Lewis podem ser representadas pelas duas formas ressonantes acima, e a espécie \mathrm{ClO}_2 é um radical porque possui um elétron não pareado.

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