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 de
e determinar a Carga Forma (CF) de cada átomo de oxigênio.
Informações dadas e que vamos usar:
- Cada átomo de oxigênio neutro tem
elétrons de valência. - A molécula é
(dois átomos de oxigênio). - Precisamos entregar: (1) a representação de Lewis (elétrons de ligação e pares isolados) e (2) a Carga Forma de cada átomo.
Passo 2
Como começar — contagem de elétrons de valência e regra do octeto (aula rápida e prática).
- Primeiro passo técnico: contar o total de elétrons de valência disponíveis para a molécula. Cada oxigênio tem
, então o total é
Isso significa que, no desenho de Lewis, devemos distribuir
elétrons ao todo entre ligações e pares isolados.
- Regra do octeto (o que é e por que usar): a maioria dos átomos de segunda linha (como
) tende a ficar estável quando tem elétrons na sua camada de valência — isso pode vir de elétrons em pares isolados (não ligantes) e de elétrons compartilhados em ligações. Na prova, sempre tente primeiro satisfazer o octeto dos átomos.
Passo 3
Esboço inicial da estrutura e verificação do octeto com ligação simples (tentativa e erro didática).
- Esqueleto óbvio: ligar os dois oxigênios com uma ligação simples:
. - Uma ligação simples usa
elétrons. Então, após formar essa ligação, restam
elétrons para distribuir como pares isolados.
- Se tentarmos completar o octeto colocando pares isolados, cada oxigênio precisa de mais
elétrons (porque já participa de 1 ligação = 2 elétrons), então precisaríamos de elétrons só para completar ambos os octetos — mas só temos . Conclusão: ligação simples não permite o octeto para ambos os átomos com os elétrons disponíveis. Portanto, precisamos de uma ligação mais forte (dupla).
Passo 4
Formando a ligação dupla e distribuindo os elétrons corretamente.
- Faça uma ligação dupla entre os oxigênios:
. Uma ligação dupla usa elétrons. - Restam então
elétrons para distribuir como pares isolados.
- Distribuindo esses
elétrons em pares isolados de forma simétrica, colocamos elétrons (dois pares) em cada oxigênio. - Verificação do octeto para cada oxigênio: cada oxigênio participa de uma ligação dupla (4 elétrons compartilhados) e tem 4 elétrons não ligantes; portanto tem
elétrons no seu entorno — octeto satisfeito. - Representação de Lewis (mostrando os pares como dois pontos): em forma compacta podemos escrever a estrutura como
onde os dois pontos à esquerda e à direita simbolizam os dois pares isolados em cada oxigênio (isto é, cada oxigênio tem dois pares isolados além da ligação dupla).
Passo 5
O que é Carga Forma (formal charge) e fórmula para calculá-la (aula prática).
- Definição rápida: a Carga Forma de um átomo numa estrutura de Lewis é a carga hipotética que esse átomo teria se os elétrons das ligações fossem divididos igualmente entre os átomos ligados.
- Fórmula prática que sempre usar na prova:
onde:
-
é o número de elétrons de valência do átomo isolado (para , ); -
é o número de elétrons não ligantes (pares isolados) atribuídos ao átomo na estrutura; -
é o número total de elétrons envolvidos em ligações ao redor desse átomo (contando todos os elétrons das ligações, não o número de ligações). - Explicando com calma:
são os elétrons que ficam “só” daquele átomo; é a fração dos elétrons de ligação que se conta para ele (metade dos elétrons das ligações, porque dividimos igualmente).
Passo 6
Aplicando a fórmula para cada oxigênio na estrutura
.
- Para cada átomo de oxigênio nesta estrutura:
-
(valência do oxigênio), -
(dois pares isolados = 4 elétrons, como colocamos no Passo 4), -
(ligação dupla contém 4 elétrons ao todo em torno do átomo).
-
- Substituindo na fórmula:
- Portanto cada oxigênio tem Carga Forma
.
Passo 7
Justificativa final e observação sobre possíveis estruturas alternativas.
- Poderíamos desenhar também uma estrutura com ligação simples e colocar cargas formais (um oxigênio com carga
e outro com ), ou até estruturas com ligações triplas e cargas, mas a estrutura com ligação dupla e CF zeros em ambos os átomos é a que minimiza as cargas formais e satisfaz o octeto de forma simétrica — por isso é a correta e preferida em provas. - Resumindo a leitura do desenho: cada oxigênio tem duas pares isolados (quatro elétrons) e compartilha quatro elétrons na ligação dupla; ambos têm Carga Forma igual a zero.