Escreva a estrutura de Lewis para cada um dos seguintes íons negativos e atribua a carga formal negativa ao átomo correto:
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis do íon bicarbonato
e que identifiquemos em qual átomo reside a carga formal negativa. Para isso vamos usar contagem de elétrons de valência, arranjo das ligações para satisfazer o octeto e, por fim, cálculo de cargas formais.
Passo 2
Contamos os elétrons de valência:
contribui com 1 elétron,
com 4, cada
com 6 (total de
) e a carga
adiciona mais 1 elétron. Logo,
Passo 3
O esqueleto é um carbono central ligado a três oxigênios, e um desses oxigênios está ligado também a um hidrogênio (grupo OH). Em notação simplificada:
, onde ajustaremos ligações simples e duplas.
Passo 4
Primeiro colocamos ligações simples para usar 8 elétrons (4 ligações
e– cada
e–). Restam 16 elétrons que serão pares livres. Para satisfazer o octeto do carbono (que precisa de 8 e–), fazemos uma das ligações C–O dupla. Assim obtemos:
– O oxigênio ligado ao H tem 2 pares livres.
– O oxigênio duplamente ligado tem 2 pares livres.
– O oxigênio simples restante (sem H) tem 3 pares livres.
– Total de elétrons usados: 8 (ligações) (pares livres)
.
– O oxigênio ligado ao H tem 2 pares livres.
– O oxigênio duplamente ligado tem 2 pares livres.
– O oxigênio simples restante (sem H) tem 3 pares livres.
– Total de elétrons usados: 8 (ligações)
Passo 5
Calculamos a carga formal
em cada átomo pela fórmula
onde
= elétrons de valência,
= elétrons não ligantes,
= elétrons em ligações.
– Hidrogênio: ,
,
→
.
– Carbono: ,
,
→
.
– Oxigênio duplo: ,
,
→
.
– Oxigênio do OH: ,
,
→
.
– Oxigênio simples (sem H): ,
,
→
.
– Hidrogênio:
– Carbono:
– Oxigênio duplo:
– Oxigênio do OH:
– Oxigênio simples (sem H):
Portanto, a carga formal negativa fica nesse oxigênio ligado simples ao carbono.
Resposta
A estrutura de Lewis pode ser representada assim:
com pares livres de elétrons não mostrados. A carga formal
está no oxigênio que faz apenas uma ligação simples com o carbono.