Escreva a estrutura de Lewis para:
\mathrm{PCl}_{6}^{-}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis do íon \mathrm{PCl_{6}^{-}}.
Informações dadas e o que precisamos encontrar:
  • A espécie é \mathrm{PCl_{6}^{-}}: um átomo de fósforo e seis átomos de cloro, com carga total -1.
  • Precisamos desenhar a estrutura de Lewis: distribuição dos pares eletrônicos (ligações e pares isolados) e verificar as cargas formais.

Passo 2

Contagem dos elétrons de valência (passo essencial antes de desenhar a estrutura).
Explicação rápida: elétrons de valência são os elétrons mais externos que participam de ligações. Para átomos do mesmo período do elemento, usa-se o número do grupo da tabela periódica como número de elétrons de valência.
Cálculo:
  • Fósforo ( \mathrm{P}): possui 5 elétrons de valência.
  • Cloro ( \mathrm{Cl}): cada \mathrm{Cl} possui 7 elétrons de valência; existem 6 átomos de \mathrm{Cl}, então 6\times7=42 elétrons.
  • A carga do íon é -1, isso significa 1 elétron a mais no total.
Somando:
\text{total de elétrons} = 5 + 42 + 1 = 48.é
Ou seja, há 48 elétrons para distribuir, que equivalem a 24 pares eletrônicos.

Passo 3

Escolha do átomo central.
Regra prática: o átomo menos eletronegativo (entre os presentes) e que pode acomodar vários ligantes costuma ser o central. Aqui \mathrm{P} é menos eletronegativo que \mathrm{Cl} e é o único candidato razoável para ser central. Logo, coloca-se \mathrm{P} no centro e os 6 \mathrm{Cl} ao redor.

Passo 4

Montagem da estrutura esquelética com ligações simples e subtração dos elétrons usados nas ligações.
Cada ligação simples usa 2 elétrons. Se ligarmos \mathrm{P} a cada um dos 6 \mathrm{Cl} com uma ligação simples, usamos:
6 \times 2 = 12 \text{ elétrons}é
Restam:
48 - 12 = 36 \text{ elétrons}é
para distribuir como pares isolados (lone pairs).

Passo 5

Distribuição dos elétrons restantes para completar os octetos dos átomos externos (as regras do octeto).
Regra usual: primeiro coloque pares isolados nos átomos externos ( \mathrm{Cl}), completando seus octetos, antes de colocar pares no átomo central.
Cada \mathrm{Cl} ligado por uma ligação simples já tem 2 elétrons naquela ligação; precisa de mais 6 elétrons (três pares) para completar 8. Para os 6 \mathrm{Cl}:
6 \times 6 = 36 \text{ elétrons},é
exatamente os 36 elétrons que tínhamos sobrando. Portanto, cada \mathrm{Cl} recebe três pares isolados e fica com octeto completo. Todos os elétrons foram usados.
Resultado da distribuição: \mathrm{P} está ligado a seis \mathrm{Cl} por ligações simples; \mathrm{P} não tem pares isolados e está rodeado por 6 pares de ligação (ou seja, 12 elétrons ao seu redor).
Observação sobre a “regra do octeto”: elementos do terceiro período (como \mathrm{P}) podem expandir o octeto e acomodar mais que 8 elétrons (por exemplo, SF6, \mathrm{PF_6^-} etc.). Aqui o fósforo tem 12 elétrons ao redor — isso é permitido.

Passo 6

Cálculo das cargas formais para verificar a melhor estrutura e onde fica a carga do íon.
Fórmula da carga formal:
\text{FC} = V - \bigl(N + \tfrac{B}{2}\bigr)
onde
  • V é o número de elétrons de valência do átomo livre,
  • N é o número de elétrons não compartilhados (pares isolados) no átomo na estrutura,
  • B é o número total de elétrons envolvidos em ligações com o átomo (cada ligação conta com seus 2 elétrons).
Para cada \mathrm{Cl}:
  • V = 7,
  • N = 6 (três pares isolados),
  • B = 2 (uma ligação simples).
\text{FC}(\mathrm{Cl}) = 7 - (6 + \tfrac{2}{2}) = 7 - (6 + 1) = 0.
Para o \mathrm{P}:
  • V = 5,
  • N = 0 (nenhum par isolado no P na estrutura),
  • B = 12 (seis ligações simples × 2 elétrons cada = 12 elétrons de ligação).
\text{FC}(\mathrm{P}) = 5 - \bigl(0 + \tfrac{12}{2}\bigr) = 5 - 6 = -1.
Soma das cargas formais: 6\times0 + (-1) = -1, que bate com a carga total do íon.
Breve comentário didático: a carga formal é um método de contabilidade eletrônica útil para avaliar distribuições de carga em estruturas de Lewis; não confundir com o estado de oxidação (que é outra forma de contar elétrons, usando regras diferentes).

Passo 7

Interpretação final e desenho verbal da estrutura de Lewis.
  • Estrutura: átomo central \mathrm{P} ligado a seis átomos de \mathrm{Cl} por ligações simples.
  • Cada \mathrm{Cl} tem três pares isolados (três pares de pontos ao redor de cada \mathrm{Cl}), garantindo o octeto de cada cloro.
  • O \mathrm{P} fica com 6 ligações (12 elétrons ao redor) — caráter de octeto expandido, permitido para fósforo.
  • Cargas formais: \mathrm{Cl} com carga formal 0; \mathrm{P} com carga formal -1; carga total do íon -1.
Um exemplo visual simplificado (descrição): \mathrm{[Cl\!:\!:]\!-\!P\!-\![\!:\!:Cl]} repetido para os seis \mathrm{Cl}, com cada \mathrm{Cl} mostrando três pares isolados e o colchete indicando a carga -1.

Resposta

Central \mathrm{P} ligado a seis \mathrm{Cl} por ligações simples; cada \mathrm{Cl} tem três pares isolados (octeto completo); carga total -1 (carga formal -1 em \mathrm{P}, \mathrm{Cl} com carga formal 0).

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