Escreva a estrutura de Lewis para as seguintes espécies (caso exista ressonância, apresente as estruturas dos contribuintes e do híbrido). Determine as cargas formais para átomos diferentes do hidrogênio.
\mathrm{H}_{2} \mathrm{CO}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis para a espécie \mathrm{H}_2\mathrm{CO}, explicando eventuais ressonâncias e calculando as cargas formais nos átomos diferentes de hidrogênio. Para isso vamos usar os conceitos de:
  1. contagem de elétrons de valência,
  2. montagem do esqueleto de ligações,
  3. distribuição dos pares de elétrons para satisfazer o octeto,
  4. cálculo de cargas formais.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência em \mathrm{H}_2\mathrm{CO}:
– Cada H contribui com 1 elétron → 2\times1 = 2 elétrons.
– C contribui com 4 elétrons.
– O contribui com 6 elétrons.
Total de elétrons de valência = 2 + 4 + 6 = 12.
Esqueleto provisório: o carbono é o átomo central, ligado aos dois H e ao O.

Passo 3

Distribuímos elétrons para formar ligações simples e completar octetos:
  1. Usamos 3 ligações simples (C–H, C–H e C–O), consumindo 3\times2=6 elétrons.
  2. Restam 12-6=6 elétrons livres para distribuir em pares.
  3. Colocamos pares no oxigênio até completar seu octeto: após a ligação C–O ele tem 2 elétrons ligados, faltando 6 para o octeto. Logo, atribuímos 3 pares (6 elétrons) ao O.
  4. Para satisfazer o octeto do C, precisamos elevar a ligação C–O a dupla ligação (pois, com só ligação simples, C ficaria com apenas 6 elétrons). Então transformamos um par livre do O em ligação π com C.
    Resultado final:
    – Cada H ligado ao C por ligação simples.
    – C ligado ao O por ligação dupla.
    – O com dois pares de elétrons não ligantes.
    Não há estruturas de ressonância adicionais: só existe essa forma.

Passo 4

Cálculo das cargas formais (FC) nos átomos C e O:
– Para o carbono:
\mathrm{FC}\text{(C)} = V_C - \bigl[N_{\text{n.l.}} + \tfrac{1}{2}N_{\text{lig}}\bigr] = 4 - \bigl[0 + \tfrac{8}{2}\bigr] = 4 - 4 = 0.
– Para o oxigênio:
\mathrm{FC}(O) = V_O - \bigl[N_{\text{n.l.}} + \tfrac{1}{2}N_{\text{lig}}\bigr] = 6 - \bigl[4 + \tfrac{4}{2}\bigr] = 6 - 6 = 0.

Resposta

A estrutura de Lewis de \mathrm{H}_2\mathrm{CO} apresenta o carbono central ligado a dois hidrogênios e ao oxigênio por ligação dupla, e o oxigênio exibe dois pares de elétrons não ligantes. Não há ressonância. As cargas formais são:
\mathrm{FC}\text{(C)}=0
\mathrm{FC}(O)=0

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