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{Mo}(\mathrm{CO})_{6}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis de \mathrm{Mo}(\mathrm{CO})_{6}, a carga formal de cada átomo, possíveis estruturas alternativas (ressonância) e a geometria segundo VSEPR. Aqui o conteúdo envolve química de coordenação: cada ligante CO é neutro e doa um par de elétrons ao molibdênio, formando um complexo octaédrico.

Passo 2

Antes de montar \mathrm{Mo}(\mathrm{CO})_{6}, vamos desenhar a estrutura de Lewis do ligante CO isolado. A forma mais importante é
:\!\ddot{C}\equiv O\ddot{\;}:
onde o carbono traz um par de elétrons livre (ponto) e faz três ligações com o oxigênio, que retém dois pares livres. Nessa estrutura cada átomo está com a carga formal zero:
– C: valência 4, faz 3 ligações e tem 1 par livre \to 4 - (3 + 1)=0.
– O: valência 6, faz 3 ligações e tem 2 pares livres \to 6 - (3 + 4)=0.
Há uma estrutura de ressonância menor, com \mathrm{C}^{+}\!-\!O^{-}, mas contribui pouco, pois o \ddot{C}\equiv O\ddot{\;}: domina.

Passo 3

Agora o complexo \mathrm{Mo}(\mathrm{CO})_{6}. Desenhamos o átomo central Mo cercado por seis ligantes CO ligados pelo carbono:
\begin{array}{c} \quad\quad\quad:\!\ddot{C}_1\equiv O_1\ddot{\;}:\\\ \quad\;\diagup\;\;\;\;\;\;\;\diagdown\\\ :\!\ddot{C}_2\equiv O_2\ddot{\;}: \;-\;\mathrm{Mo}\;-\;:\!\ddot{C}_3\equiv O_3\ddot{\;}:\\\ \quad\;\diagdown\;\;\;\;\;\;\;\diagup\\\ \quad\quad\quad:\!\ddot{C}_4\equiv O_4\ddot{\;}:\\\ \end{array} \quad\text{(mais dois ligantes saindo para cima e para baixo)}
Cada linha Mo–C representa uma ligação coordenada (o par de elétrons vem do carbono). Em toda molécula não há nenhum átomo com carga formal diferente de zero, pois cada CO permanece neutro e Mo também:
– Mo: valência 6, faz 6 ligações \sigma\to 6 - 6 = 0.
– Cada C de CO: já visto, continua com carga 0.
– Cada O de CO: carga 0.

Passo 4

Quanto à ressonância, o complexo em si não tem ressonância envolvendo o metal; mas o ligante CO mantém sua ressonância interna entre
:\!\ddot{C}\equiv O\ddot{\;}: \quad\longleftrightarrow\quad {}^{+}\!C\!-\!O^{-},
com o primeiro termo como principal. O híbrido de ressonância do CO no complexo é equivalente ao do CO isolado, dominado pela estrutura de ligação tripla C \equivO.

Passo 5

Para a geometria segundo VSEPR, consideramos o molibdênio com seis pares ligantes e nenhum par isolado em sua camada de valência, ou seja, um arranjo AX_{6}. Portanto, a molécula adota geometria octaédrica, com ângulos \mathrm{90^\circ} entre cada par de ligantes.

Resposta

A estrutura de Lewis de \mathrm{Mo}(\mathrm{CO})_{6} é um octaedro de ligações Mo–C, cada ligante CO na forma predominante
:\!\ddot{C}\equiv O\ddot{\;}:
com todas as cargas formais iguais a zero. O complexo não apresenta ressonância envolvendo o metal, mas cada CO tem ressonância interna, e a geometria molecular é octaédrica ( 90^\circ).

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