Expanda as seguintes estruturas condensadas para mostrar as ligações covalentes e os pares isolados
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3} \mathrm{CCOOH}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis (ligação covalente e pares isolados) do ácido 2,2-dimetilpropanoico, cuja fórmula condensada é (\mathrm{CH}_{3})_{3}\mathrm{CCOOH}. O conteúdo aqui é a montagem da estrutura de Lewis: contar elétrons de valência, montar a cadeia carbônica e distribuir elétrons em ligações e pares isolados para completar o octeto (ou dueto, no caso do H).

Passo 2

Contagem de elétrons de valência:
– Carbono: 5 átomos \times 4 e^{-} =20 e^{-}
– Hidrogênio: 10 átomos \times 1 e^{-} =10 e^{-}
– Oxigênio: 2 átomos \times 6 e^{-} =12 e^{-}
Total =20+10+12=42 e^{-}

Passo 3

Esqueleto da molécula: há um carbono central (quaternário) ligado a três grupos \mathrm{CH}_{3} e a um grupo carboxila \mathrm{COOH}. A carboxila tem um oxigênio duplamente ligado e outro ligado ao hidrogênio do grupo –OH.

Passo 4

Desenhamos todas as ligações simples (cada ligação consome 2 e^{-}):
– 3 ligações C–C do carbono central para três \mathrm{CH}_{3}
– 1 ligação C–C do carbono central ao carbono da carboxila
– no carbono da carboxila, 1 ligação C–O (simples) e 1 ligação C=O (dupla)
– ligações C–H nos três \mathrm{CH}_{3} ( 3\times 3=9) e ligação O–H em –OH
Total de ligações =3+1+ ( 1+2) +9+1=17 ligações \to 34 e^{-} usados.
Sobram 42 – 34=8 e^{-}.

Passo 5

Distribuímos os 8 e^{-} restantes como pares isolados nos oxigênios:
– oxigênio duplamente ligado ( C=O) recebe 2 pares (4 e^{-})
– oxigênio do –OH recebe 2 pares (4 e^{-})
Ambos agora têm octeto completo.

Passo 6

Escrevemos a estrutura de Lewis completa. No desenho abaixo, cada traço “–” é uma ligação covalente (2 e^{-}) e cada par de pontos “ \cdot\cdot” ao redor do oxigênio indica um par isolado de elétrons (2 e^{-}).

Resposta

\mathrm{H}_{3}\mathrm{C} \quad \Bigl\vert \quad \mathrm{H}_{3}\mathrm{C} \;-\; \mathrm{C}^{*} \;-\; \mathrm{C}\bigl(=\overset{\cdot\cdot}{\mathrm{O}}\bigr)\;-\;\overset{\cdot\cdot}{\mathrm{O}}\;-\;\mathrm{H} \quad \Bigl\vert \quad \mathrm{H}_{3}\mathrm{C}
Aqui:
– Cada “–” é uma ligação covalente simples (2 e^{-}).
– O “=” indica a ligação dupla C=O.
– Os “ \overset{\cdot\cdot}{\mathrm{O}}” mostram os dois pares isolados em cada oxigênio.
– Os três \mathrm{CH}_{3} ligados ao carbono central \mathrm{C}^{*} formam o grupo neopentila, e a cadeia termina no grupo carboxílico -\mathrm{COOH}.

Exercícios relacionados