Faça a estrutura de Lewis e as fórmulas para os compostos abaixo:
Passo 1
Beleza, o exercício pede para montar a estrutura de Lewis de
(ácido fosfórico) e mostrar as fórmulas. Aqui a matéria é ligações covalentes, distribuição de elétrons de valência e regra do octeto. Vamos precisar saber quantos elétrons cada átomo traz e como distribuir pra respeitar a regra do octeto (ou sexteto no caso do H).
Passo 2
Contar os elétrons de valência:
- H tem 1 elétron cada → 3×1 = 3
- P (grupo 15) tem 5 elétrons
- O tem 6 elétrons cada → 4×6 = 24
Total =elétrons de valência.
Passo 3
Definir o esqueleto da molécula:
O P é o átomo menos eletronegativo (tirando o H), então ele fica no centro. Os 3 H vão ligados a 3 oxigênios (formando grupos –OH) e sobra um O que vai diretamente ligado ao P (que pode fazer dupla ligação).
O P é o átomo menos eletronegativo (tirando o H), então ele fica no centro. Os 3 H vão ligados a 3 oxigênios (formando grupos –OH) e sobra um O que vai diretamente ligado ao P (que pode fazer dupla ligação).
Esqueleto:
H–O–P–O–H
|
O–H
(na prática temos 3 ramos –OH e 1 O “livre”)
H–O–P–O–H
|
O–H
(na prática temos 3 ramos –OH e 1 O “livre”)
Passo 4
Distribuir os elétrons:
- Fazer ligações simples P–O e O–H: cada ligação usa 2 elétrons. Temos 3 ligações O–H (3×2=6 e cada “O” já consome 2, mas vamos contar generalizado) e 4 ligações P–O (3 simples para OH e 1 simples para O “livre”) total 7 ligações simples → 7×2 = 14 elétrons.
- Subtraio dos 32 → 32–14 = 18 elétrons sobrando para colocar como pares livres nos átomos de O.
Passo 5
Colocar pares livres nos oxigênios:
Cada oxigênio quer ter 8 elétrons. Nos 3 O ligados a H já há 2 (ligação P–O) + 2 (ligação O–H) = 4 elétrons, faltam 4 em cada → 3×4 =16 elétrons.
No O “livre” temos hoje só 2 elétrons da ligação simples com P, faltam 6 → total 16+6 = 22 elétrons. Mas só tínhamos 18 sobrando.
Para resolver isso, transformamos a ligação simples P–O “livre” numa dupla P=O. Assim devolvemos 2 elétrons para a contagem de pares livres, sobrando 18+2 = 20, e passamos a ter 6 elétrons como pares livres nesse O (2 pares) e 2 elétrons na ligação dupla (2 pares contados como 4 elétrons), fechando o octeto de todos.
Cada oxigênio quer ter 8 elétrons. Nos 3 O ligados a H já há 2 (ligação P–O) + 2 (ligação O–H) = 4 elétrons, faltam 4 em cada → 3×4 =16 elétrons.
No O “livre” temos hoje só 2 elétrons da ligação simples com P, faltam 6 → total 16+6 = 22 elétrons. Mas só tínhamos 18 sobrando.
Para resolver isso, transformamos a ligação simples P–O “livre” numa dupla P=O. Assim devolvemos 2 elétrons para a contagem de pares livres, sobrando 18+2 = 20, e passamos a ter 6 elétrons como pares livres nesse O (2 pares) e 2 elétrons na ligação dupla (2 pares contados como 4 elétrons), fechando o octeto de todos.
Passo 6
Ajuste final:
- Cada um dos 3 O–H tem 2 pares livres (4 elétrons) + 2 ligações (com P e com H).
- O duplamente ligado ao P tem 2 pares livres (4 elétrons) + dupla ligação (contando 4 elétrons).
- P faz 5 ligações (sai do octeto estritamente, mas moléculas com 3º período podem expandir octeto).
- H tem 2 elétrons (ligações com O).
Resposta
Estrutura de Lewis em LaTeX:
H
|
O
\
P = O
/
O – H
\
O – H
Exibindo com ligações e pares livres (dots omitted for clarity):
Fórmula estrutural condensada: