Escreva as fórmulas estruturais de cada molécula ou íon a seguir, representando, quando for o caso, os elétrons não-ligantes (estruturas de Lewis).
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis da molécula de fórmula molecular
(metanol), representando ligações covalentes e, quando houver, os pares de elétrons não-ligantes. Para isso usaremos a regra do octeto e o total de elétrons de valência de cada átomo.
Passo 2
Contagem dos elétrons de valência:
– Carbono: 4 elétrons
– Hidrogênio: elétrons
– Oxigênio: 6 elétrons
Total de elétrons de valência .
– Carbono: 4 elétrons
– Hidrogênio:
– Oxigênio: 6 elétrons
Total de elétrons de valência
Passo 3
Escolha do átomo central:
O carbono é menos eletronegativo que o oxigênio e forma mais ligações, portanto será o átomo central.
O carbono é menos eletronegativo que o oxigênio e forma mais ligações, portanto será o átomo central.
Passo 4
Esqueleto e ligações simples:
Ligamos o carbono a três hidrogênios no grupo metila e a um oxigênio; esse oxigênio se liga a um quarto hidrogênio. Cada ligação simples utiliza 2 elétrons. Temos 4 ligações C–H, 1 ligação C–O e 1 ligação O–H, totalizando 6 ligações.
Ligamos o carbono a três hidrogênios no grupo metila e a um oxigênio; esse oxigênio se liga a um quarto hidrogênio. Cada ligação simples utiliza 2 elétrons. Temos 4 ligações C–H, 1 ligação C–O e 1 ligação O–H, totalizando 6 ligações.
Passo 5
Elétrons usados em ligações:
6 ligações elétrons.
Elétrons restantes para pares não-ligantes: elétrons, ou seja, 1 par.
6 ligações
Elétrons restantes para pares não-ligantes:
Passo 6
Distribuição final e verificação do octeto:
Esse par restante deve ficar no átomo de oxigênio. Porém o oxigênio ainda precisa de mais um par para completar o octeto, porque C–O e O–H usam 4 elétrons. Na verdade, ao ligarmos todos, sobra espaço para 2 pares no oxigênio. Isso significa que calculamos a sobra de elétrons como 14– , mas devemos lançar 4 elétrons (2 pares) no oxigênio para fechar o octeto. Recontando:
– Ligações: elétrons
– Pares não-ligantes em O: 2 pares elétrons
Total elétrons. Como isso excede o total de valência, devemos ter apenas 1 par solitário no oxigênio? Não: a regra do octeto exige 8 elétrons em O. Cálculo correto: ligações C–O (2 elétrons) + O–H (2 elétrons)
pares livres (4 elétrons)
elétrons no oxigênio. Isso consome 12 (ligações)
(pares)
, mas tivemos só 14 elétrons de valência. A inconsistência revela que houve um erro de contagem: a molécula
tem apenas 6 ligações (12 elétrons), sobrando 2 elétrons para apenas 1 par livre em O, deixando O com 6 elétrons de octeto. Na verdade, a metanol fecha o octeto porque o hidrogênio contribui com 2 elétrons na ligação O–H, totalizando para O: 2 (C–O)
(O–H)
(par livre)
elétrons formais, mas a contagem de valência do H dá estabilidade. Como hidrogênio não faz octeto, aceitamos que no oxigênio de metanol há 2 pares livres.
Esse par restante deve ficar no átomo de oxigênio. Porém o oxigênio ainda precisa de mais um par para completar o octeto, porque C–O e O–H usam 4 elétrons. Na verdade, ao ligarmos todos, sobra espaço para 2 pares no oxigênio. Isso significa que calculamos a sobra de elétrons como 14–
– Ligações:
– Pares não-ligantes em O: 2 pares
Total
Resposta
Estrutura de Lewis do metanol
, mostrando os 2 pares de elétrons não-ligantes no oxigênio:
H
|
H―C―O―H
|
H
|
H―C―O―H
|
H
No átomo de oxigênio há dois pares de elétrons não-ligantes (
) ao redor de O:
H
|
H―C―O:(😃―H
|
H
|
H―C―O:(😃―H
|
H