Determine a fórmula do composto binário estável, formado quando nitrogênio reage com flúor. Representa também sua estrutura de Lewis.

Passo 1

O enunciado pede o composto binário estável formado pela reação de nitrogênio com flúor e sua estrutura de Lewis. O conteúdo é química inorgânica básica: usaremos valência dos átomos, regra do octeto e distribuição de elétrons de valência.

Passo 2

Identificamos as valências (número de ligações simples que cada átomo costuma formar):
– Nitrogênio (grupo 15) tem valência 3, pois possui 5 elétrons de valência e completa o octeto ao compartilhar 3 pares.
– Flúor (grupo 17) tem valência 1, pois possui 7 elétrons de valência e completa o octeto ao compartilhar 1 par.

Passo 3

Para que cada átomo satisfaça sua valência, precisamos de um nitrogênio para cada três fluoretos. Assim, a fórmula molecular é
\mathrm{NF}_3

Passo 4

Agora montamos a estrutura de Lewis de \mathrm{NF}_3.
1. Conta-se o total de elétrons de valência:
\mathrm{N} \to 5 elétrons
3\times\mathrm{F} \to 3\times7 =21 elétrons
Total = 5+21=26 elétrons.
2. Desenha-se o átomo de N no centro e liga-se a cada F com uma ligação simples (cada ligação consome 2 elétrons):
3 ligações simples \Rightarrow 3\times2 =6 elétrons usados.
Restam 26-6=20 elétrons para colocar como pares isolados.
3. Distribui-se os 20 elétrons restantes em pares sobre os átomos de flúor primeiro (cada F precisa de 3 pares isolados para completar 8 elétrons):
3 átomos de F \times 3 pares cada =9 pares =18 elétrons.
Restam 20-18=2 elétrons ( 1 par) que ficarão no nitrogênio.
4. Verifica-se o octeto:
– Cada F tem 1 ligação ( 2 e–) +6 e– isolados =8 e–.
– N tem 3 ligações ( 6 e–) +1 par isolado ( 2 e–) =8 e–.

Passo 5

Desenha-se a estrutura de Lewis (os pontos representam os pares de elétrons não ligados):
\begin{matrix} & & \!\!\!\cdot\cdot\\\ & & :F:\\\ & & \;\vert\\\ \cdot\cdot\: :F\!-\!N\!-\!:F\:\cdot\cdot\\\ & & \;\cdot\cdot \end{matrix}
Neste esquema:
– Cada ligação simples “ -” representa um par de elétrons compartilhados.
– Os “ \cdot\cdot” ao redor de cada F são os 3 pares isolados ( 6 elétrons).
– O par isolado embaixo de N são os 2 elétrons que completam seu octeto.

Resposta

Fórmula: \mathrm{NF}_3
Estrutura de Lewis conforme representado acima.

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