Escreva as estruturas de Lewis, calcule as cargas formais e indique a estrutura de menor energia: SO3

Passo 1

Beleza, o enunciado pede para a gente desenhar as estruturas de Lewis do SO₃, calcular as cargas formais e dizer qual delas é de menor energia. Isso entra em Química Geral, capítulo de “ligações covalentes” e “estruturas de Lewis”. Vamos precisar de:
  1. Contar elétrons de valência;
  2. Montar as possíveis distribuições (resonâncias);
  3. Calcular cargas formais;
  4. Escolher a mais estável (menor carga formal).

Passo 2

Contagem de elétrons de valência
  • S (Grupo 16): 6 elétrons de valência.
  • Cada O (Grupo 16): 6 elétrons de valência × 3 = 18.
    Total = 6 + 18 = 24 elétrons → 12 pares de elétrons para distribuir.

Passo 3

Esqueleto e tentativas de ligações
Colocamos o átomo de S no centro e os três O em volta. Se fizermos três ligações duplas S=O, usamos 3 × 2 pares = 6 pares de elétrons em ligações, sobrando 6 pares para colocar como pares isolados nos oxigênios. Assim:
Para cada O ligado com dupla ligação:
  • Ligações: 2 pares com S
  • Pares isolados: 2 pares (4 elétrons)
No total:
  • Ligações: 3 × 2 pares = 6 pares
  • Pares isolados nos 3 O: 3 × 2 pares = 6 pares
    Totalizando 12 pares = 24 elétrons.

Passo 4

Cálculo das cargas formais na estrutura S=O (tripla dupla)
A fórmula da carga formal é
CF = (e^- de valência) - (e^- não ligantes) - tfrac12(e^- ligantes) êã
Para cada O em S=O:
  • e⁻ de valência = 6
  • e⁻ não ligantes = 4
  • e⁻ ligantes (nas 2 ligações) = 4
    Logo
CFO = 6 - 4 - tfrac12(4) = 6 - 4 - 2 = 0
Para o S em três duplas:
  • e⁻ de valência = 6
  • e⁻ não ligantes = 0
  • e⁻ ligantes (6 ligações × 2 e⁻ cada) = 12
CFS = 6 - 0 - tfrac12(12) = 6 - 6 = 0
Então, nessa estrutura, todas as cargas formais são zero.

Passo 5

Resonância e estabilidade
Na prática, o SO₃ existe como três estruturas de ressonância equivalentes: cada estrutura só difere em qual O “aponta” um par de elétrons diferente, mas todas têm três ligações duplas e todas CF = 0. Quanto menor a carga formal, mais estável é a estrutura.

Resposta

As três estruturas de ressonância do SO₃ têm o enxofre no centro ligado por três duplas ligações S=O, cada oxigênio com dois pares isolados, e todas as cargas formais iguais a zero. Essa é a forma de menor energia.

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