Escreva as possíveis estruturas de Lewis e atribua aos elementos as suas cargas formais:
Passo 1
O objetivo é desenhar as estruturas de Lewis de
(ácido clórico) e calcular as cargas formais. Vamos precisar de:
- Contar o total de elétrons de valência.
- Escolher a ligação esquelética (H ligado a um oxigênio, que por sua vez liga ao Cl, e mais dois O ligados ao Cl).
- Distribuir elétrons para satisfazer o octeto (ou dueto, no caso do H).
- Ajustar usando ligações múltiplas se faltar octeto.
- Calcular as cargas formais em cada átomo.
Passo 2
Elétrons de valência:
– H:
– Cl:
– O:
Total = elétrons
– H:
– Cl:
–
Total =
Passo 3
Esqueleto:
H–O–Cl–O–O
Em desenho linear:
O
∣
H–O–Cl–O
H–O–Cl–O–O
Em desenho linear:
O
∣
H–O–Cl–O
Distribuímos primeiro uma ligação simples em cada segmento H–O, O–Cl, Cl–O, Cl–O. Isso consome 4 pares
elétrons.
Sobraram elétrons para completar octetos.
Sobraram
Passo 4
- Complete o octeto dos oxigênios terminais inicialmente com pares isolados.
- Verifique octeto de Cl: ao final dessa etapa Cl ficaria com só ligações simples (4 pares) e sem pares livres, faltando octeto? Na verdade, Cl está no 3.º período e pode expandir para até 12 elétrons.
- Todavia, depois de completar os oxigênios com pares, sobram elétrons que devem formar ligações múltiplas C
para satisfazer octetos dos O sem criar excesso de cargas. - O resultado final mais estável é:
– O ligado a H faz somente ligações simples (H–O–Cl) e fica com 2 pares de elétrons livres.
– Dois outros O formam dupla ligação com Cl, cada um com 2 pares livres.
– Cl fica com 1 par livre extra.
Em notação de pontos (“·” para elétrons isolados):
O
O
∥ ∥
O–Cl
↔
Cl–O
∣ H ∣ H
O O
∥ ∥
O
O
∥ ∥
∣ H ∣ H
O
∥ ∥
(Note que há duas estruturas-permutação equivalentes: troca-se qual dos dois O “duplos” está em cada posição.)
Passo 5
Cálculo de cargas formais em qualquer uma das estruturas de ressonância:
– Para cada átomo de oxigênio duplamente ligado:
.
– Para o oxigênio do grupo –OH:
.
– Para o hidrogênio:
.
– Para o cloro: ele faz 2 duplas (4 ligações simples equivalentes) simples
par livre
pares de elétrons de ligação
par livre
.
– Para cada átomo de oxigênio duplamente ligado:
– Para o oxigênio do grupo –OH:
– Para o hidrogênio:
– Para o cloro: ele faz 2 duplas (4 ligações simples equivalentes)
Todas as cargas formais são zero.
Resposta
As duas estruturas de ressonância (equivalentes) de
são:
Estrutura A:
O O
∥ ∥
O–Cl
Cl–O
∣ H ∣ H
O O
∥ ∥
O
O
O
∥ ∥
∣ H ∣ H
O
∥ ∥
Estrutura B: (troca-se a posição dos dois oxigênios duplamente ligados, mantendo o –OH na mesma posição).
Em ambas, as cargas formais são
–
–
–
– .
–
–
–
–