Desenhe estruturas para as seguintes moléculas, mostrando os pares isolados:
Butano, \mathrm{C}_{4} \mathrm{H}_{10}, que contém uma cadeia de quatro átomos de carbono.

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis (estrutura de pontos) do butano, cuja fórmula é \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{10}, mostrando todos os pares de elétrons isolados (lone pairs). O conteúdo é montagem de estrutura de Lewis, envolvendo contagem de elétrons de valência e a regra do octeto.

Passo 2

Contamos os elétrons de valência:
– Cada carbono tem 4 elétrons de valência, ao todo 4\times4=16.
– Cada hidrogênio tem 1, e são 10 átomos, totalizando 10\times1=10.
Portanto o butano tem 16+10=26 elétrons de valência, ou 13 pares de elétrons.

Passo 3

Montamos o esqueleto ligando os quatro carbonos em sequência (cadeia linear), usando ligações simples C–C. São 3 ligações C–C, cada uma consome 2 elétrons, total de 6 elétrons usados ( 3 pares).

Passo 4

Para satisfazer o octeto de cada carbono, ligamos hidrogênios. Como temos 4 carbonos e 3 ligações C–C, cada carbono terminal precisa de 3 hidrogênios e cada carbono interno de 2 hidrogênios:
– Carbonos terminais ( 2 átomos): 2\times3=6 H
– Carbonos internos ( 2 átomos): 2\times2=4 H
Total de 10 hidrogênios, gerando 10 ligações C–H, consumindo 10\times2=20 elétrons ( 10 pares).

Passo 5

Somando os elétrons usados em ligações:
3 pares em C–C
10 pares em C–H
Total = 13 pares = 26 elétrons. Não sobra elétron algum para pares isolados. Logo, não há lone pairs na molécula de butano.

Resposta

A estrutura de Lewis do butano, sem pares isolados, pode ser representada em fórmula condensada como
\mathrm{CH}_{3}\text{-CH}_{2}\text{-CH}_{2}\text{-CH}_{3}
ou em fórmulas de ligação:
\mathrm{H}_{3}\mathrm{C}\!-\!\mathrm{CH}_{2}\!-\!\mathrm{CH}_{2}\!-\!\mathrm{CH}_{3}
Não existem pares isolados na molécula de butano.

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