Escreva a estrutura de Lewis do \mathrm{CH}_{3} \mathrm{OH}.

Passo 1

O enunciado pede: escrever a estrutura de Lewis de \mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH}.
Informações dadas (explícitas na fórmula molecular):
  • Há um átomo de carbono: \mathrm{C}.
  • Há um átomo de oxigênio: \mathrm{O}.
  • Há quatro átomos de hidrogênio: \mathrm{H} (porque \mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH} tem três H ligados ao C e um H ligado ao O).
    Dados importantes para montar a estrutura (valência de cada átomo):
  • \mathrm{C} tem \,4\, elétrons de valência.
  • Cada \mathrm{H} tem \,1\, elétron de valência.
  • \mathrm{O} tem \,6\, elétrons de valência.

Passo 2

Contagem total de elétrons de valência (passo obrigatório antes de desenhar a estrutura):
\text{Total} = 1\cdot 4 \;(\text{C}) + 4\cdot 1 \;(\text{4 H}) + 1\cdot 6 \;(\text{O}) = 4 + 4 + 6 = 14.
Então temos \,14 elétrons de valência para distribuir na estrutura de Lewis.

Passo 3

Escolha do esqueleto (quem liga em quem): por regra prática, o carbono costuma ser o átomo central em moléculas orgânicas simples. A fórmula \mathrm{CH}_{3}\mathrm{OH} representa metanol: o carbono liga-se a três hidrogênios e ao oxigênio; o oxigênio liga-se também a um hidrogênio. Esqueleto escolhido (ligações simples):
\mathrm{H}-\mathrm{C}-\mathrm{O}-\mathrm{H}
com mais dois \mathrm{H} ligados ao \mathrm{C} (no total \mathrm{C} fica ligado a três \mathrm{H} e a \mathrm{O}).

Passo 4

Distribuição dos elétrons em ligações simples e cálculo do resto de elétrons: cada ligação simples usa 2 elétrons. Quantas ligações temos?
  • Três ligações \mathrm{C}-\mathrm{H}.
  • Uma ligação \mathrm{C}-\mathrm{O}.
  • Uma ligação \mathrm{O}-\mathrm{H}.
    Total de ligações =3+1+1=5. Elétrons usados em ligações:
5\times 2 = 10\\ \text{elétrons}.é
Elétrons restantes para colocar como pares não ligantes (pares solitários):
14-10=4\\ \text{elétrons}.é

Passo 5

Colocação dos elétrons restantes: os \,4 elétrons restantes formam dois pares (cada par = 2 elétrons). Esses pares devem ser colocados no átomo mais eletronegativo que ainda não tenha seu octeto completo — aqui é o oxigênio. Então colocamos dois pares solitários em \mathrm{O}.

Passo 6

Verificação da regra do octeto e do duet para \mathrm{H}:
  • Hidrogênios: cada \mathrm{H} tem uma ligação (2 elétrons) → satisfaz o duet de \mathrm{H}.
  • Carbono: tem 4 ligações (três \mathrm{C}-\mathrm{H} + uma \mathrm{C}-\mathrm{O}) → 4\times 2 = 8 elétrons em sua vizinhança → octeto satisfeito.
  • Oxigênio: tem duas ligações ( \mathrm{C}-\mathrm{O} e \mathrm{O}-\mathrm{H}) = 2\times 2 = 4 elétrons em ligações + 4 elétrons em pares solitários = 8 → octeto satisfeito.

Passo 7

Cálculo das cargas formais (para checar se a melhor estrutura foi escolhida). Fórmula da carga formal:
\text{carga formal} = (\text{elétrons de valência do átomo}) - (\text{elétrons não ligantes}) - \tfrac{1}{2}(\text{elétrons em ligações}).éêáéãéçõ
Aplicando:
  • Para \mathrm{C}: 4 - 0 - \tfrac{1}{2}\cdot 8 = 4 - 4 = 0.
  • Para \mathrm{O}: 6 - 4 - \tfrac{1}{2}\cdot 4 = 6 - 4 - 2 = 0.
  • Para cada \mathrm{H}: 1 - 0 - \tfrac{1}{2}\cdot 2 = 1 - 1 = 0.
    Todas as cargas formais são 0, o que confirma que a estrutura com ligações simples e dois pares em \mathrm{O} é a mais adequada.

Passo 8

Resumo e desenho final: temos o carbono central ligado a três hidrogênios e ao oxigênio; o oxigênio ligado a um hidrogênio e contendo dois pares solitários. A representação de Lewis (pontos/pares no oxigênio mostrado por dois pares de pontos, aqui indicados por dois dois-pontos antes e depois do \mathrm{O}) é:

Resposta

\begin{array}{c} \mathrm{H} \\\ | \\\ \mathrm{H}-\mathrm{C}-:\mathrm{O}:-\mathrm{H} \\\ | \\\ \mathrm{H} \end{array}

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