1. Escreva o símbolo de Lewis para os átomos de cada um dos seguintes elementos:
(a) Ca ; (b) P ; (c) Ne ; (d) B.

Passo 1

O enunciado pede: escrever o símbolo de Lewis para os átomos de quatro elementos: \mathrm{Ca}, \mathrm{P}, \mathrm{Ne} e \mathrm{B}.
Informações relevantes dadas (ou que precisamos obter):
  • Precisamos determinar o número de elétrons de valência de cada átomo.
  • Com esse número de elétrons de valência, devemos desenhar o símbolo de Lewis (o símbolo do elemento com pontos que representam os elétrons de valência).

Passo 2

O que é elétron de valência e como achar:
  • Elétrons de valência são os elétrons na camada mais externa de um átomo; eles determinam a reatividade e aparecem como pontos no símbolo de Lewis.
  • Para elementos do bloco s e p (a maioria dos da tabela periódica que temos aqui), o número de elétrons de valência costuma coincidir com o número do grupo (coluna) da tabela periódica: por exemplo, grupo 1\Rightarrow 1 valência, grupo 2\Rightarrow 2, grupo 13\Rightarrow 3, …, grupo 18\Rightarrow 8.
  • Outra forma (mais direta quando soubermos a configuração eletrônica) é olhar a configuração eletrônica e contar os elétrons nas camadas mais externas (nível com maior número quântico principal ou nas orbitais s e p do nível mais externo).

Passo 3

Vou achar a configuração eletrônica de cada átomo e daí o número de elétrons de valência. Vou escrever cada configuração de forma padrão e explicar o que significa cada parte.
  • \mathrm{Ca} (cálcio, número atômico 20). Configuração eletrônica (em forma curta): \mathrm{Ca}:\\ [\mathrm{Ar}]\,4s^{2}.
    Explicação: [\mathrm{Ar}] significa a configuração completa até o argônio (camadas internas), e em seguida há 4s^{2}. Esses 2 elétrons em 4s são a camada externa; logo o número de elétrons de valência de \mathrm{Ca} é 2.
  • \mathrm{P} (fósforo, número atômico 15). Configuração: \mathrm{P}:\\ [\mathrm{Ne}]\,3s^{2}3p^{3}.
    Explicação: Na camada mais externa ( n=3) há 3s^{2}3p^{3}, totalizando 2+3=5 elétrons de valência. Logo \mathrm{P} tem 5 elétrons de valência.
  • \mathrm{Ne} (neônio, número atômico 10). Configuração: \mathrm{Ne}:\\\ 1s^{2}2s^{2}2p^{6}.
    Explicação: A camada externa é n=2 com 2s^{2}2p^{6}, total 8 elétrons de valência. É um gás nobre com camada externa completa ( 8 elétrons).
  • \mathrm{B} (boro, número atômico 5). Configuração: \mathrm{B}:\\ [\mathrm{He}]\,2s^{2}2p^{1}.
    Explicação: Na camada externa ( n=2) há 2s^{2}2p^{1}, totalizando 2+1=3 elétrons de valência. Logo \mathrm{B} tem 3 elétrons de valência.
Resumo dos números de valência:
  • \mathrm{Ca}:\\\ 2 elétrons de valência.
  • \mathrm{P}:\\\ 5 elétrons de valência.
  • \mathrm{Ne}:\\\ 8 elétrons de valência.
  • \mathrm{B}:\\\ 3 elétrons de valência.

Passo 4

Regras práticas para desenhar o símbolo de Lewis (passo-a-passo didático):
  1. Escrever o símbolo químico do elemento (ex.: \mathrm{P}, \mathrm{Ca}).
  2. Representar cada elétron de valência por um ponto ( \bullet ou \cdot). Às vezes se usa dois pontos juntos (por exemplo :) para indicar um par de elétrons.
  3. Distribuir os pontos ao redor do símbolo em quatro “posições” gerais: top (acima), right (direita), bottom (abaixo), left (esquerda). Primeiro coloque um elétron (um ponto) em cada posição (se houver elétrons suficientes) antes de formar pares — isso segue a ideia de maximizar elétrons desemparelhados (analogia com a regra de Hund usada para orbitais). Depois de ter um ponto em cada lado, continue formando pares (colocando o segundo ponto ao lado de um que já existe).
    • Exemplo prático: se o átomo tem 5 elétrons de valência, coloca-se um ponto em top, right, bottom, left (4 pontos) e o quinto começa a emparelhar com um dos já colocados (formando um par ali).
  4. Os símbolos resultantes são usados para representar átomos neutros (sem carga); cada ponto representa um elétron.
Observação: há alguma liberdade na escolha de qual lado receberá o par extra quando o número de elétrons não for múltiplo de 4; o importante é o número total de pontos corretos e a presença/ausência de pares quando aplicável.

Passo 5

Aplicando as regras para cada elemento e desenhando o símbolo de Lewis. Vou descrever a distribuição dos pontos e dar uma forma simples de representar visualmente.
  • \mathrm{Ca} — tem 2 elétrons de valência.
    Como são somente 2, colocamos dois pontos em duas posições diferentes (primeiro um em top, depois um em right, por exemplo). Representação descritiva: um ponto acima e um ponto à direita do símbolo \mathrm{Ca}. Visual (texto): a forma mais simples é \overset{\bullet}{\mathrm{Ca}}_{\\ \bullet} (um ponto em cima, outro embaixo/ao lado conforme a notação).
  • \mathrm{P} — tem 5 elétrons de valência.
    Procedimento: coloco um ponto em cada um dos quatro lados (top, right, bottom, left) — isso usa 4 elétrons — e o quinto elétron emparelha com um dos pontos (em um dos lados), formando um par ali. Assim teremos três lados com elétrons desemparelhados e um lado com um par. Representação descritiva: \mathrm{P} com cinco pontos ao redor, isto é, três pontos isolados e um par de pontos.
  • \mathrm{Ne} — tem 8 elétrons de valência.
    Procedimento: colocam-se quatro pares de elétrons, um par em cada lado (top, right, bottom, left). A camada externa está completa (octeto). Representação descritiva: \mathrm{Ne} com quatro pares (geralmente desenhado como dois pontos juntos em cada lado, por exemplo dois pontos à esquerda, dois à direita, dois acima e dois abaixo).
  • \mathrm{B} — tem 3 elétrons de valência.
    Procedimento: coloco três pontos em três dos quatro lados (por exemplo top, right, bottom), todos desemparelhados. Representação descritiva: \mathrm{B} com três pontos isolados.
(Se for desenhar à mão na prova: desenhe o símbolo do elemento e conte os pontos ao redor exatamente como descrevi. Não precisa complicar com a posição exata dos pares; só garanta o número correto e que, quando houver mais de quatro elétrons, apareçam pares.)

Passo 6

Vou dar as representações finais em forma compacta, usando uma notação simples onde \bullet representa um elétron isolado e : representa um par de elétrons. Cada linha abaixo é o símbolo de Lewis do átomo pedido (a notação visual pode variar, mas o número e a distribuição de pares/elétrons isolados é a importante):
  • \mathrm{Ca}: dois elétrons de valência → \overset{\bullet}{\mathrm{Ca}}_{\\ \bullet} (dois pontos em lados diferentes).
  • \mathrm{P}: cinco elétrons de valência → três elétrons isolados e um par ao redor de \mathrm{P} (por exemplo \bullet\mathrm{P}:\bullet\bullet; isto indica 3 singles + 1 par = 5).
  • \mathrm{Ne}: oito elétrons de valência → quatro pares ao redor de \mathrm{Ne}, representado por :\mathrm{Ne}: com pares também acima e abaixo (camada completa: quatro pares).
  • \mathrm{B}: três elétrons de valência → três elétrons isolados ao redor de \mathrm{B} (por exemplo \bullet\mathrm{B}\bullet\bullet).
Dica prática para a prova: se o professor pedir o “símbolo de Lewis” numa folha sem cores, desenhe o símbolo químico no centro e distribua os pontos manualmente (um em cima, um à direita, um embaixo, um à esquerda; após preencher cada lado com um ponto, volte para emparelhar se houver mais elétrons). Isso evita confusão e fica legível.

Resposta

(a) \overset{\bullet}{\mathrm{Ca}}_{\\ \bullet}
(b) \mathrm{P} com três elétrons isolados e um par (total 5 elétrons de valência)
(c) \mathrm{Ne} com quatro pares ao redor (total 8 elétrons de valência)
(d) \mathrm{B} com três elétrons isolados ao redor (total 3 elétrons de valência)

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