Escreva a estrutura de Lewis para a molécula de amônia,
.
Passo 1
O enunciado pede: escrever a estrutura de Lewis da molécula
.
Informações dadas (explícitas no enunciado): a molécula é formada por um átomo de azoto (nitrogênio) e três átomos de hidrogênio: e
vezes
.
Objetivo concreto: mostrar como os elétrons de valência se organizam (ligações e pares isolados) e apresentar a estrutura final de Lewis.
Informações dadas (explícitas no enunciado): a molécula é formada por um átomo de azoto (nitrogênio) e três átomos de hidrogênio:
Objetivo concreto: mostrar como os elétrons de valência se organizam (ligações e pares isolados) e apresentar a estrutura final de Lewis.
Passo 2
Contar os elétrons de valência disponíveis (primeiro passo prático). Explicação do conceito: elétrons de valência são os elétrons na camada mais externa de um átomo; em estruturas de Lewis usamos esses elétrons para formar ligações e pares isolados.
- O nitrogênio (
) está no grupo 15 da Tabela Periódica, logo tem elétrons de valência. Escrevemos isso como . - Cada hidrogênio (
) tem elétron de valência: .
Total de elétrons de valência do conjunto:
Ou seja, há
elétrons disponíveis para distribuir na estrutura de Lewis.
Passo 3
Escolher o átomo central (regra prática): o átomo que pode fazer mais ligações e que não é hidrogênio costuma ser o central. O hidrogênio forma apenas uma ligação (dueto), então não fica no centro. Portanto o átomo central é
e os três
ficam ao redor. Nesta etapa não usamos elétrons ainda, só posicionamos os átomos.
Passo 4
Fazer ligações simples entre o átomo central e cada hidrogênio (primeira distribuição de elétrons). Explicação: uma ligação simples consome
elétrons (um par eletrônico compartilhado). Ao ligar
com cada
temos
ligações simples:
Subtraindo do total:
Portanto sobra um par de elétrons (2 elétrons) que devem ser colocados como par isolado (lone pair). Segundo a prática da estrutura de Lewis, esses elétrons restantes normalmente vão no átomo central (a menos que outro arranjo satisfaça regras), então colocamos esse par isolado no
.
Passo 5
Verificar regras de estabilidade (dueto para
e octeto para
):
- Cada
está ligado ao por uma ligação simples, logo cada “vê” elétrons (o par de ligação) — isso satisfaz o dueto do hidrogênio. - O
tem três pares de ligação (cada ligação conta com 2 elétrons, mas para o nitrogênio cada ligação contribui com 2 elétrons compartilhados; contando para o átomo: 3 ligações = 6 elétrons) mais o par isolado (2 elétrons), totalizando elétrons ao redor do . Isso satisfaz o octeto do nitrogênio. Portanto a distribuição está correta do ponto de vista do octeto/dueto.
Passo 6
Calcular as cargas formais para checar se a estrutura é razoável. Fórmula da carga formal (explicação):
Aplicando ao nitrogênio:
- elétrons de valência do
: - elétrons não ligantes em
: (o par isolado) - elétrons em ligações envolvendo
: (três ligações simples)
Aplicando a um hidrogênio (cada
):
- elétrons de valência do
: - elétrons não ligantes em
: - elétrons em ligações envolvendo
: (uma ligação simples)
Todas as cargas formais são
, o que indica que a estrutura é eletricamente muito razoável (sem cargas localizadas).
Passo 7
Resumo e representação final da estrutura de Lewis: o nitrogênio central tem três ligações simples com três hidrogênios e um par solitário (par isolado) no nitrogênio. Cada ligação simples é um par de elétrons compartilhado; o par isolado no
é o único par não ligante. A verificação do octeto/dueto e das cargas formais confirmou a validade. Uma representação esquemática (diagrama) é:
onde os dois pontos
ao lado de
representam o par de elétrons não ligantes (lone pair) no nitrogênio.