Desenhe ao menos duas estruturas de Lewis possíveis para cada molécula abaixo (desconsiderando e considerando ligações múltiplas), e determine a carga forma de cada átomo em cada estrutura desenhada.
Passo 1
O enunciado pede para desenhar ao menos duas estruturas de Lewis para o íon
: uma desprezando ligações múltiplas (ou seja, só ligações simples) e outra incluindo ligações duplas, e em cada caso determinar a carga formal de cada átomo. O conteúdo envolvido é distribuição de elétrons em estruturas de Lewis e cálculo de carga formal.
Passo 2
Determinar o número total de elétrons de valência em
.
Enxofre: elétrons; quatro oxigênios:
elétrons; carga
:
elétrons extras.
Total de elétrons de valência elétrons, isto é,
pares de elétrons.
Enxofre:
Total de elétrons de valência
Passo 3
Estrutura sem ligações múltiplas:
) Esqueleto: átomo de enxofre central ligado a quatro oxigênios por ligações simples. Cada ligação simples consome um par de elétrons; são
ligações
pares.
) Restam
pares de elétrons, que são distribuídos como pares isolados nos oxigênios, completando o octeto de cada um com exatamente três pares isolados. O enxofre já tem
elétrons ao redor (quatro ligações simples).
Passo 4
Cálculo das cargas formais na estrutura sem múltiplas:
Para cada oxigênio:
Para cada oxigênio:
Para o enxofre:
Logo, cada O tem carga formal
e o S tem
, somando
.
Passo 5
Estrutura com ligações múltiplas (duas ligações duplas):
) Mantém o enxofre central e quatro oxigênios. Faz-se duas ligações duplas
e duas ligações simples S–O, totalizando
pares de elétrons de ligação (usando
elétrons) e sobra espaço para pares isolados.
) Nos oxigênios com ligação dupla: coloca-se dois pares isolados; nos oxigênios com ligação simples: três pares isolados. O enxofre fica com
elétrons em torno (octeto expandido).
Passo 6
Cálculo das cargas formais na estrutura com duplas:
Para cada oxigênio duplamente ligado:
Para cada oxigênio duplamente ligado:
Para cada oxigênio simplesmente ligado:
Para o enxofre:
Assim, os oxigênios com ligação dupla têm carga formal
, os oxigênios com ligação simples têm
(dois deles), e o enxofre fica com carga formal
, somando ao total
.
Resposta
Estrutura
(só ligações simples):
S central ligado a quatro O por ligações simples; cada O tem três pares isolados e carga formal ; S tem carga formal
.
S central ligado a quatro O por ligações simples; cada O tem três pares isolados e carga formal
Estrutura
(com ligações duplas):
S central ligado a dois O por ligações duplas (cada O com dois pares isolados, carga formal ) e a dois O por ligações simples (cada O com três pares isolados, carga formal
); S tem carga formal
.
S central ligado a dois O por ligações duplas (cada O com dois pares isolados, carga formal