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.
Passo 1
Resumindo o enunciado: queremos a estrutura de Lewis de
(ácido sulfuroso) e as cargas formais dos átomos (exceto os hidrogênios). O conteúdo é montagem de estrutura de Lewis: contar elétrons de valência, montar esqueleto, completar octetos e calcular cargas formais.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência em
:
– Cada H fornece 1 elétron →
– S fornece 6 elétrons →
– Cada O fornece 6 elétrons →
Total de elétrons de valência .
– Cada H fornece 1 elétron →
– S fornece 6 elétrons →
– Cada O fornece 6 elétrons →
Total de elétrons de valência
Passo 3
Montagem do esqueleto: o enxofre é o átomo central. Ligamos S a três oxigênios e colocamos os dois hidrogênios em dois desses oxigênios (grupos –OH). Esqueleto:
Ou seja, S com três ligações simples a O, dois desses O carregam um H cada.
Passo 4
Distribuição inicial dos elétrons:
– Ligações: há 3 ligações S–O ( e) e 2 ligações O–H (
e), total de
elétrons agrupados em ligações.
– Para completar o octeto dos oxigênios, damos a cada um deles pares livres até completar 8 elétrons ao seu redor:
– Cada O ligado a H recebe 2 pares livres (4e)
– O O sem H também recebe 2 pares livres por enquanto
– Ligações: há 3 ligações S–O (
– Para completar o octeto dos oxigênios, damos a cada um deles pares livres até completar 8 elétrons ao seu redor:
– Cada O ligado a H recebe 2 pares livres (4e)
– O O sem H também recebe 2 pares livres por enquanto
Até aqui usamos
(ligações) +
(pares livres nos O) =
elétrons.
Passo 5
Sobram
elétrons. Se colocarmos todos em pares livres nos oxigênios, excederíamos o octeto deles. Em vez disso, formamos uma dupla ligação entre S e um O para satisfazer melhor as ligações e usar 4 elétrons. Esse O terá então 2 pares livres, e S fica com um par livre. Agora cada O tem octeto e S fica com 10 elétrons (hipervalente).
Passo 6
Cálculo das cargas formais (somente átomos não-H):
– O duplamente ligado: valência 6 – [4 (pares livres) + ½ (dois pares de ligação)] =
.
– Cada O–H: valência 6 – [4 (pares livres) + ½ (duas ligações simples)] =
.
– S: valência 6 – [2 (par livre) + ½ (quatro ligações)] =
.
– O duplamente ligado: valência 6 – [4 (pares livres) + ½
– Cada O–H: valência 6 – [4 (pares livres) + ½
– S: valência 6 – [2 (par livre) + ½
Passo 7
Ressonância? Em
há apenas um O duplamente ligado e dois O–H; os grupos –OH não participam de ressonância sem quebra de ligação O–H. Portanto, só há uma estrutura de Lewis significativa, sem híbrido de ressonância.
Resposta
Estrutura de Lewis de
:
– Enxofre central com um par livre.
– Uma ligação dupla (esse O com dois pares livres).
– Duas ligações simples S–O a oxigênios que carregam cada um um H e dois pares livres.
– Enxofre central com um par livre.
– Uma ligação dupla
– Duas ligações simples S–O a oxigênios que carregam cada um um H e dois pares livres.
Todas as cargas formais (nos átomos de S e O) são zero.