Faça a estrutura de Lewis e as fórmulas para os compostos abaixo:
H3 PO4

Passo 1

Beleza, o exercício pede para montar a estrutura de Lewis de H3PO4 (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 = 3 + 5 + 24 = 32 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).
Esqueleto:
H–O–P–O–H
  |
  O–H
(na prática temos 3 ramos –OH e 1 O “livre”)

Passo 4

Distribuir os elétrons:
  1. 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.
  2. 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.

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):
c H!-!O | H!-!O!-!P!=!O | O!-!H
Fórmula estrutural condensada:
HO!-!P(=O)(OH)2

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