Escreva a estrutura de Lewis, incluindo as contribuições típicas para estrutura de ressonância (se for o caso, permita a expansão do octeto, incluindo ligações duplas em diferentes posições), de (a) íon sulfito; (b) ion hidrogenossulfito; © íon perclorato; (d) íon nitrito.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de estruturas de Lewis para alguns íons. A gente vai trabalhar com o conceito de estrutura de Lewis, que mostra como os elétrons estão distribuídos em torno dos átomos na molécula ou íon. Vamos precisar considerar as contribuições de ressonância quando isso se aplica, e também permitir a expansão do octeto, ou seja, adicionar ligações duplas se necessário para acomodar mais elétrons ao redor de certos átomos.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar como montar uma estrutura de Lewis. O passo a passo básico é:
  1. Contar o número total de valência dos elétrons.
  2. Desenhar uma estrutura esqueleto conectando os átomos.
  3. Distribuir os elétrons para completar o octeto dos átomos, adicionando ligações duplas ou triplas se necessário.
  4. Verificar se todos os elétrons foram usados e se os átomos têm octetos completos.
Vamos aplicar isso a cada íon listado.

Passo 3

(a) Íon sulfito ($ SO_3^{2-} $):

  1. Contamos os elétrons de valência: Enxofre (S) tem 6 elétrons, cada oxigênio (O) tem 6, e o íon tem uma carga de -2, adicionando 2 elétrons extras. Total: $ 6 + 3 \times 6 + 2 = 26 $ elétrons.
  2. Estrutura esqueleto: S no centro ligado a 3 O.
  3. Distribuímos os elétrons: Colocamos pares de elétrons ao redor dos O e para S.
  4. Ajustamos para completar os octetos: O enxofre pode expandir seu octeto, então adicionamos ligações duplas.

(b) Íon hidrogenossulfito ($ HSO_3^{-} $):

  1. Contamos os elétrons de valência: Hidrogênio (H) tem 1, enxofre (S) tem 6, cada oxigênio (O) tem 6, e o íon tem carga -1, adicionando 1 elétron extra. Total: $ 1 + 6 + 3 \times 6 + 1 = 26 $ elétrons.
  2. Estrutura esqueleto: H ligado a S, que está ligado a 3 O.
  3. Distribuímos os elétrons e ajustamos as ligações para completar os octetos, permitindo ligações duplas onde necessário.

© Íon perclorato ($ ClO_4^{-} $):

  1. Contamos os elétrons de valência: Cloro (Cl) tem 7 elétrons, cada oxigênio (O) tem 6, e o íon tem carga -1, adicionando 1 elétron extra. Total: $ 7 + 4 \times 6 + 1 = 32 $ elétrons.
  2. Estrutura esqueleto: Cl no centro ligado a 4 O.
  3. Distribuímos os elétrons e adicionamos ligações duplas para completar os octetos dos átomos.

(d) Íon nitrito ($ NO_2^{-} $):

  1. Contamos os elétrons de valência: Nitrogênio (N) tem 5 elétrons, cada oxigênio (O) tem 6, e o íon tem carga -1, adicionando 1 elétron extra. Total: $ 5 + 2 \times 6 + 1 = 18 $ elétrons.
  2. Estrutura esqueleto: N no centro ligado a 2 O.
  3. Distribuímos os elétrons e consideramos possíveis ressonâncias com ligações duplas.

Resposta

As estruturas de Lewis para os íons são:
(a) Íon sulfito ($ SO_3^{2-} $):
SO3^2-
Com possíveis ressonâncias onde as ligações duplas estão em diferentes posições entre S e os O.
(b) Íon hidrogenossulfito ($ HSO_3^{-} $):
c O || O - S - O
Inclui ressonância com ligações duplas em diferentes O.
© Íon perclorato ($ ClO_4^{-} $):
HSO3^-
Todas as ligações Cl-O são equivalentes com ligações duplas distribuídas igualmente, representando ressonância.
(d) Íon nitrito ($ NO_2^{-} $):
c O || H - S - O
Possui duas estruturas ressonantes, alternando a posição da ligação dupla entre os dois O ligados ao N.

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