Faça a representação de Lewis para as seguintes moléculas e determine a Carga Forma (CF) de cada átomo.
Passo 1
O que o enunciado pede: representar a estrutura de Lewis da molécula
e determinar a Carga Forma (CF) de cada átomo de cloro.
Informações relevantes fornecidas ou necessárias (que vamos usar):
\ Cada átomo de cloro neutro tem
elétrons de valência.
\ A molécula
é diatômica, ou seja, contém dois átomos de cloro ligados entre si.
\ O número total de elétrons de valência disponível para distribuir é
elétrons.
\ Precisamos montar uma ligação entre os dois átomos e distribuir os elétrons restantes em pares isolados (lone pairs) de modo a satisfazer a regra do octeto quando possível.
Não vou resolver nada ainda; apenas deixei claro o pedido e os dados.
Informações relevantes fornecidas ou necessárias (que vamos usar):
Não vou resolver nada ainda; apenas deixei claro o pedido e os dados.
Passo 2
Escolha do esqueleto da molécula (como ligar os átomos).
Como tem apenas dois átomos, o esqueleto é trivial: uma ligação entre os dois cloros:
Como
Essa ligação usa um par de elétrons (um par compartilhado = ligação simples), ou seja,
elétrons do total de
.
Passo 3
Distribuição dos elétrons restantes para completar octetos.
Explicação do que vamos fazer: depois de formar a ligação simples usamos o restante dos elétrons como pares isolados ao redor dos átomos para completar o octeto (cada átomo deve “ver” 8 elétrons à sua volta contando metade dos elétrons da ligação).
Cálculo dos elétrons restantes: começamos com elétrons totais e gastamos
na ligação
elétrons restantes. Esses
elétrons serão distribuídos como pares isolados. Como há dois átomos idênticos, o mais lógico é colocar três pares isolados (6 elétrons) em cada átomo:
. Assim cada átomo fica com um par de ligação (2 elétrons compartilhados) + três pares isolados (6 elétrons) = 8 elétrons ao redor → octeto satisfeito.
Explicação do que vamos fazer: depois de formar a ligação simples usamos o restante dos elétrons como pares isolados ao redor dos átomos para completar o octeto (cada átomo deve “ver” 8 elétrons à sua volta contando metade dos elétrons da ligação).
Cálculo dos elétrons restantes: começamos com
Passo 4
Desenho explícito da estrutura de Lewis (representação com pares isolados).
Vou representar os pares isolados por “:”. A estrutura fica:
Vou representar os pares isolados por “:”. A estrutura fica:
ou, descrito em palavras dentro de TeX,
Isto significa que cada átomo de cloro tem três pares isolados (seis elétrons) e compartilha um par com o outro átomo (ligação simples).
Passo 5
Definição da fórmula da Carga Forma (CF) e explicação das variáveis.
Fórmula usada:
Fórmula usada:
onde:
= número de elétrons de valência do átomo isolado (para Cl,
);
= número de elétrons não ligantes (lone-pair, contados como elétrons inteiros) no átomo;
= número total de elétrons envolvidos em ligações ao redor do átomo (contados todos os elétrons das ligações, ou seja, cada ligação simples tem
elétrons).
Interpretação: subtraímos do número de valência os elétrons que “pertencem” ao átomo em termos de CF: todos os elétrons não ligantes mais metade dos elétrons de ligação.
Interpretação: subtraímos do número de valência os elétrons que “pertencem” ao átomo em termos de CF: todos os elétrons não ligantes mais metade dos elétrons de ligação.
Passo 6
Cálculo numérico da CF para cada átomo de cloro.
Para um átomo de cloro na estrutura que fizemos:
(valência do Cl),
(três pares isolados = seis elétrons),
(uma ligação simples = dois elétrons). Substituindo na fórmula:
Para um átomo de cloro na estrutura que fizemos:
Como os dois átomos são idênticos, ambos têm
. Isso também faz sentido porque a molécula neutra tem soma das cargas formais igual a
.
Passo 7
Resumo e interpretação final (motivação para anotar isso na prova).
- Estrutura de Lewis: ligação simples entre os dois cloros e três pares isolados em cada átomo.
- Cada cloro alcança o octeto.
- Cada átomo tem Carga Forma
, portanto não há carga formal em nenhum átomo e a soma das CFs é , compatível com a molécula neutra.
Dica prática para prova: sempre conte primeiro os elétrons de valência totais, faça a ligação mínima entre átomos, distribua pares isolados para completar octeto e por fim calcule CF com a fórmula acima para verificar se a estrutura é plausível.