Escreva a estrutura de Lewis para o nitreto de césio, iodeto de bário sulfeto de magnésio e óxido de potássio.

Passo 1

O enunciado pede: escrever a estrutura de Lewis (representação por pontos elétrons e cargas iônicas) para as seguintes substâncias:
  • nitreto de césio (fórmula: \mathrm{Cs}_3\mathrm{N}),
  • iodeto de bário (fórmula: \mathrm{BaI}_2),
  • sulfeto de magnésio (fórmula: \mathrm{MgS}),
  • óxido de potássio (fórmula: \mathrm{K}_2\mathrm{O}).
Informações relevantes dadas ou inferíveis imediatamente do enunciado:
  • Foram fornecidos apenas os nomes das substâncias (transformados nas fórmulas acima).
  • Espera-se representações de estruturas de Lewis típicas para compostos iônicos (íons com pontos para elétrons de valência, colchetes e cargas).

Passo 2

O que é uma estrutura de Lewis (explicação passo a passo e didática)?
  • A estrutura de Lewis mostra os elétrons de valência (os elétrons da camada externa) como pontos ao redor do símbolo do elemento. Isso ajuda a visualizar se átomos alcançam a “regra do octeto” (8 elétrons na camada externa) ou o dueto para H/He.
  • Para íons formados por metais alcalinos/earth-alkaline e não-metais, normalmente ocorre transferência de elétrons: metal perde elétrons e vira cátion ( +), não-metal ganha elétrons e vira ânion ( -). No diagrama iônico, os cátions aparecem sem pontos (já com configuração de gás nobre) e os ânions com 8 elétrons (quatro pares), entre colchetes e com a carga.
  • Como descobrir quantos elétrons cada átomo tem na camada de valência: usar o grupo da tabela periódica.
    • Grupo 1 → 1 elétron de valência ( \mathrm{Cs},\mathrm{K}).
    • Grupo 2 → 2 elétrons de valência ( \mathrm{Ba},\mathrm{Mg}).
    • Grupo 15 → 5 elétrons de valência ( \mathrm{N}).
    • Grupo 16 → 6 elétrons de valência ( \mathrm{O},\mathrm{S}).
    • Grupo 17 → 7 elétrons de valência ( \mathrm{I}).
  • Regra prática para compostos iônicos: calcular qual íon cada elemento tende a formar (ex.: metais de grupo 1 → \mathrm{M}^+; grupo 2 → \mathrm{M}^{2+}; halogênios → \mathrm{X}^{-}; oxigênio → \mathrm{O}^{2-}; nitrogênio costuma formar \mathrm{N}^{3-}). Em seguida, balancear cargas para obter a fórmula mínima (já dada no enunciado).

Passo 3

Como desenhar a estrutura de Lewis iônica (passos gerais aplicáveis a cada composto):
  1. Identificar valência de cada átomo ( v).
  2. Determinar o íon formado:
    • elétrons perdidos pelo metal = carga positiva do cátion,
    • elétrons ganhos pelo não-metal = carga negativa do ânion.
  3. Verificar quantos átomos do metal são necessários para neutralizar a carga do ânion (balanceamento de cargas).
  4. Desenhar os cátions sem pontos com a carga (por exemplo \mathrm{K}^+, \mathrm{Mg}^{2+}), e desenhar o ânion entre colchetes com quatro pares de elétrons representados por dois pontos de cada lado, e a carga (por exemplo [\colon\colon\mathrm{O}\colon\colon]^{2-}). Isso mostra que o ânion tem octeto completo.
Agora aplicamos o procedimento a cada composto individualmente, fazendo as contas devagar para você conseguir reproduzir na prova.

Passo 4

Nitrato de césio (na verdade nitreto de césio): \mathrm{Cs}_3\mathrm{N}
  • Contagem de valência:
    • \mathrm{Cs}: 1 elétron de valência (grupo 1).
    • \mathrm{N}: 5 elétrons de valência (grupo 15).
  • Íons esperados:
    • \mathrm{Cs} perde 1 elétron → \mathrm{Cs}^+.
    • \mathrm{N} ganha 3 elétrons → \mathrm{N}^{3-}.
  • Balanceamento: um \mathrm{N}^{3-} precisa de três \mathrm{Cs}^+ para neutralizar a carga → fórmula \mathrm{Cs}_3\mathrm{N}.
  • Transferência de elétrons: 3 elétrons no total (um de cada Cs) vão para o N, completando o octeto do nitrogênio (ficam 8 elétrons ao redor de N).
  • Estrutura de Lewis iônica (representação típica): três cátions \mathrm{Cs}^+ sem pontos e um ânion nitreto com quatro pares de elétrons e carga 3-, mostrado como [\colon\colon\mathrm{N}\colon\colon]^{3-}.

Passo 5

Iodeto de bário: \mathrm{BaI}_2
  • Contagem de valência:
    • \mathrm{Ba}: 2 elétrons (grupo 2).
    • \mathrm{I}: 7 elétrons (grupo 17).
  • Íons esperados:
    • \mathrm{Ba} perde 2 elétrons → \mathrm{Ba}^{2+}.
    • Cada \mathrm{I} ganha 1 elétron → \mathrm{I}^{-}.
  • Balanceamento: um \mathrm{Ba}^{2+} neutraliza duas \mathrm{I}^- → fórmula \mathrm{BaI}_2.
  • Transferência de elétrons: 2 elétrons perdidos por Ba, um para cada iodeto.
  • Estruturas de Lewis iônicas: \mathrm{Ba}^{2+} (sem pontos) e duas unidades [\colon\colon\mathrm{I}\colon\colon]^{-} (cada iodeto com 8 elétrons e carga -1).

Passo 6

Sulfeto de magnésio: \mathrm{MgS}
  • Contagem de valência:
    • \mathrm{Mg}: 2 elétrons (grupo 2).
    • \mathrm{S}: 6 elétrons (grupo 16).
  • Íons esperados:
    • \mathrm{Mg} perde 2 elétrons → \mathrm{Mg}^{2+}.
    • \mathrm{S} ganha 2 elétrons → \mathrm{S}^{2-}.
  • Balanceamento: um \mathrm{Mg}^{2+} com um \mathrm{S}^{2-} → fórmula \mathrm{MgS}.
  • Transferência de elétrons: 2 elétrons do magnésio para o enxofre; o sulfeto tem octeto completo.
  • Estrutura de Lewis iônica: \mathrm{Mg}^{2+} (sem pontos) e [\colon\colon\mathrm{S}\colon\colon]^{2-}.

Passo 7

Óxido de potássio: \mathrm{K}_2\mathrm{O}
  • Contagem de valência:
    • \mathrm{K}: 1 elétron (grupo 1).
    • \mathrm{O}: 6 elétrons (grupo 16).
  • Íons esperados:
    • \mathrm{K} perde 1 elétron → \mathrm{K}^+.
    • \mathrm{O} ganha 2 elétrons → \mathrm{O}^{2-}.
  • Balanceamento: dois \mathrm{K}^+ neutralizam um \mathrm{O}^{2-} → fórmula \mathrm{K}_2\mathrm{O}.
  • Transferência de elétrons: dois elétrons (um de cada K) vão para o oxigênio, completando seu octeto.
  • Estrutura de Lewis iônica: duas unidades \mathrm{K}^+ (sem pontos) e [\colon\colon\mathrm{O}\colon\colon]^{2-}.

Passo 8

Observações finais e dicas de prova (rápido e prático):
  • Para compostos iônicos formados por metais de grupos 1 ou 2 e não-metais de grupos 15–17/16, use o atalho: cátion do metal com carga igual ao nº de elétrons que perde; ânion do não-metal com carga igual ao nº de elétrons que ganha para completar 8 elétrons.
  • Nas estruturas de Lewis iônicas, é comum desenhar apenas os íons separados: cátions sem pontos e ânions entre colchetes com quatro pares de pontos (o octeto) e a carga do íon.
  • Treine: conte valências, escreva íons, balanceie cargas e então desenhe.

Resposta

\mathrm{Cs}_3\mathrm{N}:\; 3\,\mathrm{Cs}^+ \;+\; [\colon\colon\mathrm{N}\colon\colon]^{3-}
\mathrm{BaI}_2:\; \mathrm{Ba}^{2+} \;+\; 2\,[\colon\colon\mathrm{I}\colon\colon]^{-}
\mathrm{MgS}:\; \mathrm{Mg}^{2+} \;+\; [\colon\colon\mathrm{S}\colon\colon]^{2-}
\mathrm{K}_2\mathrm{O}:\; 2\,\mathrm{K}^+ \;+\; [\colon\colon\mathrm{O}\colon\colon]^{2-}

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