Encontre a estrutura de Lewis da forma mais importante de cada íon, mostrando as cargas formais de cada átomo.
\mathrm{AsO}_{4}{ }^{3-}

Passo 1

O íon em questão é \mathrm{AsO_4^{3-}}. Vamos montar sua estrutura de Lewis, calcular as cargas formais e identificar a forma de ressonância mais importante. O conteúdo envolvido é contagem de elétrons de valência, octeto e formalismos de ligações simples e duplas.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência:
\text{As}:\;5,\quad 4\times\text{O}:\;4\times6 =24,\quad \text{carga }{-3}:\;+3
Total = 5 + 24 + 3 = 32 elétrons.

Passo 3

Esqueleto: átomo central \mathrm{As} ligado a quatro oxigênios por ligações simples. Cada ligação simples usa 2 elétrons, totalizando 4\times2=8 elétrons empregados.

Passo 4

Distribuir os elétrons restantes para completar o octeto dos oxigênios. Sobram 32-8=24 elétrons, exatamente 6 pares em cada oxigênio. Assim cada O fica com três pares não ligantes e um par compartilhado com As.

Passo 5

Cálculo das cargas formais dessa estrutura com quatro ligações simples:
  • Para \mathrm{As}:
\mathrm{FC}(\!As\!) = 5 - \bigl(0\;[\text{não ligantes}]+\tfrac{8}{2}\bigr) = +1.ã
  • Para cada \mathrm{O}:
\mathrm{FC}(\!O\!) = 6 - \bigl(6\;[\text{não ligantes}]+\tfrac{2}{2}\bigr) = -1.ã
Soma: +1 + 4(-1) = -3, OK mas com carga alta em As.

Passo 6

Como \mathrm{As} pode expandir seu octeto, deslocamos um par não ligante de um oxigênio para formar uma ligação dupla \mathrm{As}=O. Assim reduzimos as cargas formais:
  • \mathrm{As} passa a ter \mathrm{FC}=0.
  • O oxigênio duplamente ligado passa a ter \mathrm{FC}=0.
  • Os outros três \mathrm{O} continuam com ligações simples e \mathrm{FC}=-1 cada.
Há quatro estruturas de ressonância equivalentes, pois a dupla pode estar em qualquer dos quatro oxigênios.

Resposta

A forma mais importante de ressonância de \mathrm{AsO_4^{3-}} é, em cada uma das quatro estruturas equivalentes, \mathrm{(O^{-})_3As=O} com cargas formais \mathrm{As}:0,
um \mathrm{O} duplamente ligado: 0,
três \mathrm{O} com ligação simples: -1 cada.

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