Escreva a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes compostos, considerando que os octetos devem ficar completos. Se ocorrer ressonância, escreva todas as formas ressonantes possíveis.
\mathrm{SiH}_{4}

Passo 1

O enunciado pede: “Escreva a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes compostos, considerando que os octetos devem ficar completos. Se ocorrer ressonância, escreva todas as formas ressonantes possíveis.” O composto dado é \mathrm{SiH_4}. Informações relevantes do enunciado: temos um único composto, devemos completar octetos quando for aplicável e listar formas ressonantes se existirem.

Passo 2

Conceito importante — elétrons de valência: são os elétrons na camada mais externa de um átomo que participam de ligações químicas. Para encontrar o número de elétrons de valência de um elemento usamos sua posição na tabela periódica:
  • Silício ( \mathrm{Si}) está no grupo 14 → tem \;4\; elétrons de valência.
  • Hidrogênio ( \mathrm{H}) está no grupo 1 → tem \;1\; elétron de valência por átomo.
    Eu sei disso porque elementos do mesmo grupo têm o mesmo nº de elétrons na camada externa.

Passo 3

Contagem total de elétrons de valência disponíveis para a estrutura de Lewis: temos um átomo de \mathrm{Si} e quatro átomos de \mathrm{H}. Então
\text{elétrons totais} = 4 + 4\cdot 1 = 8.é
Aqui usei \;4\; (do \mathrm{Si}) e \;1\; para cada \mathrm{H}.

Passo 4

Escolha da esqueleto (quem fica no centro): regra prática — hidrogênio nunca fica no centro (só forma uma ligação). Então o silício ( \mathrm{Si}) será o átomo central e os quatro hidrogênios ficam ligados a ele. Isso gera o esqueleto com quatro ligações simples \mathrm{Si}-\mathrm{H}.

Passo 5

Colocando ligações simples e contando elétrons usados: cada ligação simples usa \;2\; elétrons. Como teremos quatro ligações \mathrm{Si}-\mathrm{H},
\text{elétrons usados nas ligações} = 4 \times 2 = 8.éçõ
Comparando com os elétrons totais ( \;8\;), vemos que não sobra nenhum elétron para pares isolados.

Passo 6

Verificação do octeto e do número de elétrons do hidrogênio:
  • Cada hidrogênio fica com \;2\; elétrons na sua ligação (o par compartilhado) → isso completa a “dupla” de elétrons que o \mathrm{H} deseja (regra do duet para H). Logo cada \mathrm{H} está satisfeito.
  • O silício participa de quatro ligações simples, ou seja, compartilha 4\times 2 = 8 elétrons ao seu redor → o octeto de \mathrm{Si} está completo.

Passo 7

Cálculo de carga formal (pra checar se a estrutura é razoável): fórmula da carga formal de um átomo é
\text{carga formal} = (\text{elétrons de valência isolados do átomo}) - (\text{elétrons não ligantes}) - \tfrac{1}{2}(\text{elétrons ligantes}).éêáéãé
  • Para \mathrm{Si}: valência =4, não ligantes =0, elétrons ligantes =8. Então
\text{carga formal}_{\mathrm{Si}} = 4 - 0 - \tfrac{1}{2}\cdot 8 = 4 - 4 = 0.
  • Para cada \mathrm{H}: valência =1, não ligantes =0, elétrons ligantes =2. Então
\text{carga formal}_{\mathrm{H}} = 1 - 0 - \tfrac{1}{2}\cdot 2 = 1 - 1 = 0.
Todas as cargas formais são zero — ótima indicação de que a estrutura está correta.

Passo 8

Ressonância: ressonância ocorre quando há mais de uma forma de desenhar ligações e pares que mantenha os átomos no mesmo lugar, geralmente envolvendo ligações múltiplas e pares isolados que podem se mover. Em \mathrm{SiH_4} só há ligações simples \mathrm{Si}-\mathrm{H} e nenhum par isolado para redistribuir, portanto não há estruturas ressonantes.

Passo 9

Resumo prático para desenhar na prova: desenhe \mathrm{Si} no centro com quatro traços simples para quatro \mathrm{H}. Não coloque pares de elétrons não ligantes em nenhum átomo. Verifique: total de elétrons usados \;=\;8, octeto do \mathrm{Si} e duet do \mathrm{H} satisfeitos, cargas formais iguais a zero, sem ressonância.

Resposta

Estrutura de Lewis: átomo central \mathrm{Si} ligado a quatro átomos \mathrm{H} por ligações simples (quatro ligações \mathrm{Si}-\mathrm{H}), sem pares isolados em nenhum átomo; sem formas ressonantes.

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