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{SO}_{3}

Passo 1

Resumindo o enunciado: queremos a estrutura de Lewis de \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_3 (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 \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_3:
– Cada H fornece 1 elétron → 2\times1=2
– S fornece 6 elétrons → 6
– Cada O fornece 6 elétrons → 3\times6=18
Total de elétrons de valência =2+6+18=26.

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: \mathrm{H\!-\!O\!-\!S\!-\!O\!H} \vert \mathrm{O}
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 ( 3\times 2e) e 2 ligações O–H ( 2\times 2e), total de 5\times2=10 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
Até aqui usamos 10 (ligações) + 3\times4=12 (pares livres nos O) = 22 elétrons.

Passo 5

Sobram 26-22=4 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 \cdot 4 (dois pares de ligação)] = 6-6=0.
– Cada O–H: valência 6 – [4 (pares livres) + ½ \cdot 4 (duas ligações simples)] = 6-6=0.
– S: valência 6 – [2 (par livre) + ½ \cdot 8 (quatro ligações)] = 6-6=0.

Passo 7

Ressonância? Em \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_3 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 \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_3:
– Enxofre central com um par livre.
– Uma ligação dupla S=O (esse O com dois pares livres).
– 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.

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