Escreva as fórmulas estruturais de cada molécula ou íon a seguir, representando, quando for o caso, os elétrons não ligantes (estruturas de Lewis).
\mathrm{BF}_{3}

Passo 1

O enunciado pede: escrever as fórmulas estruturais e a estrutura de Lewis de \mathrm{BF}_3.
Informações relevantes que temos do enunciado (apenas o que foi dado):
  • A espécie é \mathrm{BF}_3.
  • Não há outras informações ou figuras no enunciado.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência (informação necessária antes de desenhar a estrutura):
  • Cada átomo de boro \mathrm{B} tem \(3) elétrons de valência.
  • Cada átomo de flúor \mathrm{F} tem \(7) elétrons de valência.
    Então o total de elétrons de valência da molécula é
3 + 3\times 7 = 3 + 21 = 24.
Explicação curta do porquê: para montar a estrutura de Lewis precisamos saber quantos elétrons estão disponíveis para fazer ligações e pares isolados.

Passo 3

Escolha do átomo central e esqueleto da molécula:
  • O boro \mathrm{B} é menos eletronegativo que o flúor \mathrm{F}, e há apenas um átomo de \mathrm{B} e três de \mathrm{F}. Portanto o \mathrm{B} será o átomo central.
  • Esqueleto proposto (forma inicial): \mathrm{B} ligado a cada um dos três \mathrm{F}:
\mathrm{F} - \mathrm{B} - \mathrm{F} \quad\text{(com o terceiro }\mathrm{F}\text{ ligado ao }\mathrm{B}\text{ também)}é

Passo 4

Colocar ligações simples e subtrair elétrons usados nas ligações:
  • Cada ligação simples usa \(2) elétrons. Temos três ligações \mathrm{B}-\mathrm{F}, então os elétrons usados em ligações são
3 \times 2 = 6.
  • Elétrons restantes para distribuir como pares isolados:
24 - 6 = 18.

Passo 5

Distribuir os elétrons restantes nos átomos terminais para satisfazer o octeto:
  • Os átomos terminais são os três \mathrm{F}. Cada \mathrm{F} precisa completar o octeto (total de 8 elétrons ao redor), e já participa de uma ligação com \mathrm{B} (2 elétrons na ligação). Cada \mathrm{F} precisa, portanto, de mais 6 elétrons como pares isolados (três pares).
  • Colocando 3 pares (6 elétrons) em cada \mathrm{F} usa exatamente
3 \times 6 = 18
elétrons — que é justamente o que tínhamos disponível. Portanto após distribuir, não restam elétrons para colocar sobre o \mathrm{B}.

Passo 6

Verificação do octeto e observação sobre o boro:
  • Cada \mathrm{F} agora tem 8 elétrons (6 em pares isolados + 2 da ligação), ou seja, octeto satisfeito.
  • O \mathrm{B} fica com apenas 6 elétrons (três ligações simples), portanto o \mathrm{B} apresenta um octeto incompleto — isto é comum para boro em muitos compostos (é um caso de deficiência eletrônica). Não forçamos pares adicionais ao \mathrm{B} porque não há elétrons sobrando. Essa é a estrutura de Lewis padrão para \mathrm{BF}_3.

Passo 7

Cálculo das cargas formais (para checar se a estrutura é razoável):
Fórmula da carga formal:
\text{carga formal} = \text{(elétrons de valência)} - \text{(elétrons não ligantes)} - \tfrac{1}{2}\text{(elétrons em ligações)}éêéãéçõ
  • Para \mathrm{B}: elétrons de valência = \(3), elétrons não ligantes = \(0), elétrons em ligações = \(6). Então
\text{CF}_\mathrm{B} = 3 - 0 - \tfrac{6}{2} = 3 - 3 = 0.
  • Para cada \mathrm{F}: elétrons de valência = \(7), elétrons não ligantes = \(6), elétrons em ligações = \(2). Então
\text{CF}_\mathrm{F} = 7 - 6 - \tfrac{2}{2} = 7 - 6 -1 = 0.
Todas as cargas formais são zero — estrutura eletricamente neutra e razoável.

Passo 8

Comentário sobre ressonância, caráter π e geometria (dicas de prova):
  • A estrutura de Lewis padrão tem apenas ligações simples \mathrm{B}-\mathrm{F} e \mathrm{B} com 6 elétrons. Não existe uma ressonância canônica que distribua um octeto completo sobre o \mathrm{B} sem criar cargas formais desfavoráveis. Portanto a representação com \mathrm{B} deficiente (6 elétrons) é a aceita.
  • Em modelos mais avançados existe alguma descrição de estabilização por interação p( B ) ← p( F ) (alguma contribuição de caráter parcial de dupla ligação devido a sobreposição p), mas isso é assunto além da simples estrutura de Lewis. No exame, mostrar as três ligações simples e os pares isolados em \mathrm{F} e indicar que \mathrm{B} tem 6 elétrons costuma ser suficiente.
  • Geometria molecular (útil em provas): trigonal planar, ângulos de ligação aproximadamente \(120^\circ), hibridização do \mathrm{B} é aproximadamente \mathrm{sp}^2.

Passo 9

Desenho final (descrição da estrutura de Lewis, indicando pares não ligantes):
  • Estrutura (em palavras): o átomo central \mathrm{B} ligado a três átomos \mathrm{F} por ligações simples; cada \mathrm{F} carrega três pares isolados (seis elétrons não ligantes); \mathrm{B} não tem pares isolados e possui apenas seis elétrons ao seu redor.
  • Representação compacta (texto): \mathrm{F} (com 3 pares isolados) — \mathrm{B} \mathrm{F} (com 3 pares isolados) e um terceiro \mathrm{F} ligado ao \mathrm{B} igualmente.

Resposta

Lewis: átomo central \mathrm{B} ligado por três ligações simples a três \mathrm{F}; cada \mathrm{F} tem três pares isolados (6 elétrons) e \mathrm{B} tem 6 elétrons (octeto incompleto). Todas as cargas formais são 0.

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