Escreva a estrutura de Lewis das seguintes espécies e dê o nome do arranjo eletrônico e o nome da geometria molecular para cada uma
Passo 1
O enunciado nos dá a espécie
e pede três coisas:
- Escrever a estrutura de Lewis de
. - Dar o nome do arranjo eletrônico (arranjo de pares de elétrons ao redor do átomo central).
- Dar o nome da geometria molecular (disposição dos átomos no espaço).
Informações relevantes que podemos extrair diretamente do enunciado:
- A fórmula contém um átomo central presumível
ligado a átomos de . - Não há carga formal indicada, logo tratamos da espécie neutra
.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência (passo essencial antes de desenhar qualquer estrutura de Lewis).
Explicação rápida: para fazer a estrutura de Lewis conta-se os elétrons de valência de cada átomo (os elétrons disponíveis para formar ligações e pares isolados). Vou mostrar os números e o raciocínio.
- O enxofre
tem elétrons de valência (é do grupo 16). - O iodo
tem elétrons de valência (é do grupo 17). - Como há
átomos de iodo, os elétrons de valência vindos dos iodetos somam . - Total de elétrons de valência na molécula neutra:
Isso significa
elétrons para distribuir na estrutura de Lewis, ou seja
pares de elétrons.
Passo 3
Escolha do esqueleto e uso dos elétrons para ligações iniciais.
Regra prática: normalmente coloca-se o átomo menos eletronegativo no centro; aqui
é menos eletronegativo que
, então
será o átomo central ligado aos
.
- Ligações simples iniciais: ligar cada
ao com uma ligação simples consome par de elétrons por ligação. - Como são
ligações, o consumo em pares é pares elétrons. - Restam então
pares de elétrons (ou elétrons) para distribuir como pares livres.
Passo 4
Distribuição dos pares livres seguindo a regra do octeto (ou expansão de octeto quando necessário).
Regra do octeto: cada átomo do segundo período tenta ter
elétrons ao redor. Átomos do terceiro período em diante (como
) podem expandir o octeto porque têm orbitais
disponíveis — isso permite ter mais de
elétrons no átomo central.
- Cada átomo de
já tem uma ligação simples com (isto usa elétrons). Para completar o octeto cada precisa de mais elétrons (três pares livres). - Colocando em cada
os pares livres consumimos pares — exatamente os pares que tínhamos sobrando. - Após isso, não restam pares para colocar no
. O enxofre fica com ligações simples = elétrons ao seu redor (ou seja, expandiu o octeto para elétrons).
Portanto a distribuição fecha certinha:
- Cada
: tem ligação simples com e pares isolados (octeto completo). -
: ligado a por ligações simples e sem pares isolados próprios (totalizando elétrons ao redor).
Passo 5
Verificação de cargas formais (para checar se a estrutura é razoável).
Fórmula da carga formal em palavras: carga formal = (elétrons de valência do átomo isolado) − (pares isolados sobre o átomo) − (metade dos elétrons envolvidos em ligações).
Calculemos rapidamente para cada tipo de átomo:
-
Para cada
: - Elétrons de valência isolado =
. - Pares isolados em
= pares elétrons. - Elétrons em ligações envolvendo esse
= ligação = elétrons, metade = . - Carga formal:
.
- Elétrons de valência isolado =
-
Para
: - Elétrons de valência isolado =
. - Pares isolados no
= . - Elétrons em ligações envolvendo
= ligações , metade = . - Carga formal:
.
- Elétrons de valência isolado =
Resultado: todas as cargas formais são
. Estrutura eletronicamente satisfatória.
Passo 6
Desenho final da estrutura de Lewis (descrição clara para que consiga reproduzir na prova).
- Centro:
. - Ao redor:
átomos ligados cada um por uma ligação simples . - Cada
possui pares isolados (três pares de pontos) completando seu octeto. - O
não tem pares isolados; tem ligações simples (expandiu o octeto para elétrons).
Em notação verbal/compacta:
com seis ligações simples a seis
, cada
com três pares solitários.
Passo 7
Determinação do arranjo eletrônico e da geometria molecular usando VSEPR (explicando a ideia).
Breve aula de VSEPR (muito prática): o modelo VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) diz que os pares de elétrons (ligantes ou isolados) ao redor do átomo central se dispõem de modo a minimizar repulsões. Conta-se o número total de domínios eletrônicos ao redor do centro (cada ligação simples conta como um domínio; cada par isolado conta como um domínio).
- No caso de
em : - Domínios eletrônicos ao redor do
= (as ligações simples). - Pares isolados no
= .
- Domínios eletrônicos ao redor do
Tabela curta de correspondência VSEPR útil:
-
domínios → tetraédrico. -
domínios → trigonal bipiramidal. -
domínios → octaédrico.
Logo:
- Arranjo eletrônico (distribuição dos pares de elétrons) para
domínios é . - Como não há pares isolados no centro, a geometria molecular (a posição dos átomos) também é
.
Passo 8
Hibridização (comente por completude e para provas que peçam).
Relação simples: para
ligações ao redor do átomo central costuma-se associar a hibridização
(quatro orbitais
e dois
combinados para formar seis orbitais híbridos direcionais). Isso é consistente com geometria octaédrica.
Passo 9
Resumo final e dicas para a prova (ânimo e truques rápidos).
- Truque rápido: quando tiver um átomo do terceiro período (ou além) com
halogênios, espere arranjo octaédrico semelhante a . Faça a contagem de elétrons e distribua pares aos halogênios primeiro; frequentemente fecha certinho. - Não se assuste com “expansão do octeto”: é normal para
etc., quando ligado a muitos átomos pequenos ou quando há muitos elétrons disponíveis. - Você conseguiu: a estrutura é simples e as cargas formais são todas zero — sinal de estrutura correta. Força aí na prova!
Resposta
Estrutura de Lewis: átomo central
ligado por ligações simples a
átomos
; cada
possui
pares isolados e
não possui pares isolados (total de
elétrons ao redor de
).
Arranjo eletrônico:
Geometria molecular:
Arranjo eletrônico:
Geometria molecular: