Escreva a estrutura de Lewis para cada um dos íons abaixo e atribua sua respectiva carga formal:
Passo 1
Beleza, vamos desenrolar esse exercício junt@s! Você quer a estrutura de Lewis do ácido acético (CH₃COOH) e calcular a carga formal de cada átomo. O assunto aqui é “estrutura de Lewis” e “carga formal”. Para isso vamos precisar:
- Saber quantos elétrons de valência cada átomo tem.
- Montar a ligação entre os átomos (esqueleto).
- Distribuir os pares de elétrons não-ligantes.
- Calcular a carga formal usando a fórmula
\displaystyle Carga Formal (CF) = V - (N + \tfrac{B}{2})
onde V = elétrons de valência do átomo livre, N = elétrons não-ligantes, B = elétrons de ligação.
Passo 2
Contagem total de elétrons de valência:
– C (carbono) tem 4 elétrons cada → 2 C’s = 8
– H (hidrogênio) tem 1 elétron cada → 4 H’s = 4
– O (oxigênio) tem 6 elétrons cada → 2 O’s = 12
Total = 8 + 4 + 12 = 24 elétrons de valência.
– C (carbono) tem 4 elétrons cada → 2 C’s = 8
– H (hidrogênio) tem 1 elétron cada → 4 H’s = 4
– O (oxigênio) tem 6 elétrons cada → 2 O’s = 12
Total = 8 + 4 + 12 = 24 elétrons de valência.
Passo 3
Esqueleto da molécula:
H H O
\ / ||
C — C — O — H
/ \
H H
Ou seja: CH₃ ligado a C, esse C duplamente ligado a um O e simplesmente ligado a um OH.
H H O
\ / ||
C — C — O — H
/ \
H H
Ou seja: CH₃ ligado a C, esse C duplamente ligado a um O e simplesmente ligado a um OH.
Passo 4
Distribuindo elétrons:
- Cada ligação simples usa 2 elétrons. Temos 1 ligação C–C, 3 ligações C–H, 1 ligação C–O (OH), 1 ligação O–H → total de 6 ligações simples = 6×2 = 12 elétrons.
- Uma ligação dupla C=O = 2 pares = 4 elétrons.
Total usado em ligações = 12 + 4 = 16 elétrons. - Restam 24 – 16 = 8 elétrons para pares não-ligantes. Colocamos 2 pares (4 elétrons) em cada oxigênio para completar o octeto.
Então a estrutura de Lewis fica:
H H
\ /
C—C==O
/ \ ••
H H ••
|
O
••
••
|
H
\ /
C—C==O
/ \ ••
H H ••
|
O
••
••
|
H
Onde “••” são os pares isolados.
Passo 5
Agora vamos calcular a carga formal de cada átomo, usando
\displaystyle CF = V - (N + B/2).
\displaystyle CF = V - (N + B/2).
-
Carbono do metil (CH₃):
V=4, N=0 (nenhum elétron isolado), B=8 (4 ligações simples→8 elétrons)
CF = 4 – (0 + 8/2) = 4 – 4 = 0 -
Carbono do carboxila (C ligado a C, O e OH):
V=4, N=0, B=8 (duas ligações simples + uma dupla)
CF = 4 – (0 + 8/2) = 0 -
Oxigênio da ligação dupla (C=O):
V=6, N=4 (dois pares isolados →4 elétrons), B=4 (uma dupla →4 elétrons)
CF = 6 – (4 + 4/2) = 6 – (4+2) = 0 -
Oxigênio do OH:
V=6, N=4 (dois pares isolados), B=4 (duas ligações simples→4 elétrons)
CF = 6 – (4 + 4/2) = 6 – (4+2) = 0 -
Hidrogênios (cada H):
V=1, N=0, B=2 (uma ligação simples)
CF = 1 – (0 + 2/2) = 1 – 1 = 0
Resposta
Todos os átomos na estrutura de Lewis de CH₃COOH têm carga formal zero.