Escreva as estruturas de Lewis, mostrando os elétrons de valência, para as seguintes moléculas covalentes:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{CO},

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis da molécula de formaldeído, \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO}. Vamos usar a teoria de estruturas de Lewis, que consiste em:
  1. Contar todos os elétrons de valência.
  2. Definir a ligação mínima (geralmente ligações simples) ligando átomos.
  3. Distribuir os elétrons restantes como pares isolados nos átomos externos e depois no átomo central.
  4. Se o átomo central não alcançar o octeto, converter pares isolados em ligações múltiplas.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência:
– Cada hidrogênio tem 1 elétron de valência, totalizando 2\times1=2.
– O carbono tem 4 elétrons de valência.
– O oxigênio tem 6 elétrons de valência.
Portanto o total é
2 + 4 + 6 = 12\text{ elétrons de valência.}éê

Passo 3

Montagem da ligação esquelética:
Hidrogênios nunca são centrais, então o carbono será o átomo central. Unimos cada H ao C e o C ao O, inicialmente com ligações simples. Cada ligação simples usa 2 elétrons, e temos 3 ligações:
\mathrm{H}-\mathrm{C}-\mathrm{H} \quad\text{e}\quad \mathrm{C}-\mathrm{O}
Isso consome 3\times2=6 elétrons, restando 12-6=6 elétrons.

Passo 4

Distribuição dos 6 elétrons restantes:
Colocamos primeiro nos átomos mais eletronegativos (o oxigênio). O oxigênio precisa de 8 elétrons ao todo; ele já participa de 2 no par C–O, então recebe os 6 restantes como 3 pares isolados ao seu redor. Isso zera o estoque de elétrons livres.

Passo 5

Verificação do octeto do carbono:
O carbono atualmente participa de 3 ligações simples (6 elétrons), não atingiu o octeto. Para completar o octeto do C, convertemos um dos pares isolados do oxigênio em um segundo par de ligação C=O (uma ligação dupla). Assim:
– O oxigênio passa a ter 2 pares isolados (4 elétrons) +2 pares compartilhados (ligações C=O).
– O carbono agora tem 4 pares compartilhados (2 com H e 2 com O), totalizando 8 elétrons.

Resposta

A estrutura de Lewis final de \mathrm{H}_{2}\mathrm{CO} é:
\begin{array}{c@{\qquad}c} & \cdot\cdot \\\ \mathrm{H}-\mathrm{C}=\mathrm{O}: & \cdot\cdot \\\ & \end{array}
onde
– Cada traço “ -” ou “ =” representa um par de elétrons de ligação.
– Os “ \cdot\cdot” ao redor do oxigênio são os dois pares de elétrons não ligantes.
– Os hidrogênios não têm pares não ligantes.

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