Encontre a estrutura de Lewis e calcule a carga formal de cada átomo nos seguintes íons ou moléculas:
\mathrm{AlH}_{4}{ }^{-}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis do íon \mathrm{AlH}_4^- e o cálculo da carga formal de cada átomo. Vamos usar duas ideias:
1. Contagem de elétrons de valência para montar a estrutura de Lewis.
2. Fórmula da carga formal, que é
\text{CF} = V - \bigl(N_{\text{não ligantes}} + \tfrac{1}{2}\,N_{\text{ligantes}}\bigr),ã
onde V é o número de elétrons de valência do átomo isolado, N_{\text{não ligantes}}ã é o número de elétrons em pares isolados naquele átomo, e N_{\text{ligantes}} é o número total de elétrons compartilhados em ligações envolvendo aquele átomo.

Passo 2

Contamos os elétrons de valência disponíveis para a estrutura de Lewis do íon \mathrm{AlH}_4^-:
V_{\mathrm{Al}} = 3,\quad V_{\mathrm{H}} = 1\\ (\text{cada}),\quad \text{carga total} = -1 \Rightarrow +1\,e^-.
Logo, o total é
3 + 4\times1 + 1 = 8\text{ elétrons.}é
São 8 elétrons para distribuir entre um átomo de Al e quatro de H, satisfazendo as regras do octeto para o Al e o dueto para cada H.

Passo 3

Como cada hidrogênio precisa de 2 elétrons e o alumínio tende a completar 8 elétrons, formamos quatro ligações simples \mathrm{Al}\!-\!\mathrm{H}. Não sobram pares isolados em nenhum átomo. A estrutura de Lewis fica assim (vista plana):
\mathrm{H} - \mathrm{Al} - \mathrm{H}
com mais dois hidrogênios posicionados acima e abaixo do alumínio em ligações simples, completando as quatro ligações.

Passo 4

Calculamos a carga formal de cada átomo:
  • Para cada hidrogênio:
    V=1, pares isolados =0, elétrons em ligações =2.
\text{CF}_\mathrm{H} = 1 - \bigl(0 + \tfrac{1}{2}\times2\bigr) = 1 - 1 = 0.
  • Para o alumínio:
    V=3, pares isolados =0, elétrons em ligações =8.
\text{CF}_{\mathrm{Al}} = 3 - \bigl(0 + \tfrac{1}{2}\times8\bigr) = 3 - 4 = -1.

Resposta

A estrutura de Lewis do íon \mathrm{AlH}_4^- tem o alumínio central ligado por quatro ligações simples a quatro hidrogênios, sem pares isolados. A carga formal de cada hidrogênio é 0 e a carga formal do alumínio é -1.

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