Faça a estrutura de Lewis para os seguintes compostos, se for possível mais de uma estrutura faça a de menor energia.
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis para o ânion sulfato,
. O conteúdo envolvido é construção de estruturas de Lewis, contando elétrons de valência, distribuindo elétrons em pares e minimizando cargas formais. Vamos precisar de:
. Contar o total de elétrons de valência.
. Montar o esqueleto atômico.
. Distribuir os pares de elétrons e ajustar ligações para obter a menor soma de valores absolutos das cargas formais.
Passo 2
Calcular o total de elétrons de valência disponíveis:
Enxofre (
) tem
elétrons de valência.
Cada oxigênio (
) tem
elétrons de valência, e há
oxigênios:
.
O íon possui carga
, ou seja, ganhou
elétrons extras.
Totalizado:
Totalizado:
Passo 3
Montamos o esqueleto com S no centro e
átomos de O ao redor, ligados inicialmente por ligações simples. Usamos
ligações simples
elétrons gastos, restando
elétrons para pares livres. Colocamos esses
elétrons como pares livres nos oxigênios, completando o octeto de cada O:
cada O recebe pares livres (
elétrons), e S fica sem pares livres.
cada O recebe
Passo 4
Verificamos as cargas formais na configuração com
ligações simples:
– Cada oxigênio: valência – [não ligantes
metade de
ligantes]
.
– Enxofre: valência – [não ligantes
metade de
ligantes]
.
Soma das cargas , mas a distribuição é ruim pois o átomo central fica com carga
. Para minimizar valores absolutos, precisamos reduzir a carga em S formando duplas em alguns S–O.
– Cada oxigênio: valência
– Enxofre: valência
Soma das cargas
Passo 5
Formamos
ligações duplas
em dois oxigênios. Cada dupla usa mais um par de elétrons, retirado de pares livres desses oxigênios. O enxofre então expande seu octeto para
elétrons (permitido no
º período).
Após isso:
Oxigênios com dupla ligação: valência
– [ligantes
não ligantes
]
.
Oxigênios com simples ligação: valência
– [ligantes
não ligantes
]
.
Enxofre: valência
– [não ligantes
metade de (
duplas
simples)
elétrons]
.
Soma das cargas . É a melhor distribuição (cargas formais mínimas).
Soma das cargas
Resposta
A estrutura de Lewis de menor energia é uma forma de ressonância em que o enxofre central faz duas ligações duplas e duas ligações simples com oxigênios. Há duas cargas
, cada uma em um oxigênio ligado por simples. As
formas equivalentes de ressonância podem ser representadas (exemplo de uma delas) por:
onde os dois oxigênios com traço simples têm carga formal
e as demais ligações duplas não carregam.