Escreva as estruturas de Lewis, calcule as cargas formais e indique a estrutura de menor energia:
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:
- Contar elétrons de valência;
- Montar as possíveis distribuições (resonâncias);
- Calcular cargas formais;
- 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:
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
A fórmula da carga formal é
Para cada O em S=O:
- e⁻ de valência = 6
- e⁻ não ligantes = 4
- e⁻ ligantes (nas 2 ligações) = 4
Logo
Para o S em três duplas:
- e⁻ de valência = 6
- e⁻ não ligantes = 0
- e⁻ ligantes (6 ligações × 2 e⁻ cada) = 12
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.
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.