Desenhe as estruturas de Lewis para as seguintes moléculas e íons, para cada um deles, calcule a carga formal de cada átomo. Quando possível mostre mais de uma estrutura possível e qual delas deve ser a real. Se for o caso, indique se a molécula apresenta ressonância e qual é o híbrido de ressonância dessa molécula. Para todas as espécies, faça a representação espacial pela teoria da repulsão dos pares de elétrons da camada de valência (VSEPR).
\mathrm{NH}_{3}

Passo 1

O enunciado pede para \mathrm{NH_3}: (a) desenhar a(s) estrutura(s) de Lewis, (b) calcular a carga formal de cada átomo, (c) verificar se há ressonância e qual o híbrido de ressonância, e (d) determinar a geometria molecular via VSEPR.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência totais:
– Nitrogênio fornece 5 elétrons.
– Cada hidrogênio fornece 1 elétron, totalizando 3\times1=3.
Portanto, o total é
5 + 3 = 8\text{ elétrons.}é

Passo 3

Montagem da estrutura de Lewis:
1. Coloca-se o N no centro e liga-se cada H a ele por uma ligação simples, usando 3 pares de elétrons ( 6 elétrons).
2. Restam 8 - 6 = 2 elétrons, que formam um par livre sobre o N.
Em ASCII, a estrutura fica assim:
 H
 |
H – N – H
 ..
Onde “ ..” representa o par livre de elétrons no nitrogênio.

Passo 4

Cálculo das cargas formais usando
\mathrm{CF} = \text{(elétrons de valência)} - \bigl[\text{elétrons não ligantes} + \tfrac12(\text{elétrons de ligação})\bigr].éêéãéçã
– Para N:
\mathrm{CF}_N = 5 - \bigl[2 + \tfrac12(6)\bigr] = 5 - (2+3) = 0.
– Para cada H:
\mathrm{CF}_H = 1 - \bigl[0 + \tfrac12(2)\bigr] = 1 - 1 = 0.

Passo 5

Ressonância: não há outras formas de dispor os elétrons sem violar a regra do octeto ou alterar o número de ligações. Logo, não existe ressonância em \mathrm{NH_3}.

Passo 6

Geometria VSEPR:
– Domínios eletrônicos ao redor do N: 3 ligações simples +1 par livre =4 domínios \to geometria eletrônica tetraédrica.
– Geometria molecular, desconsiderando o par livre: piramidal trigonal.
– Ângulo de ligação aproximado: \approx 107^\circ.

Resposta

A única estrutura de Lewis de \mathrm{NH_3} tem N no centro com três ligações simples a H e um par livre, todas as cargas formais são zero, não há ressonância, e a geometria molecular é piramidal trigonal (ângulos \approx107^\circ).

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