Faça a representação de Lewis para as seguintes moléculas e determine a Carga Forma (CF) de cada átomo.
\mathrm{O}_{2}

Passo 1

O que o enunciado pede: representar a estrutura de Lewis de \mathrm{O}_2 e determinar a Carga Forma (CF) de cada átomo de oxigênio.
Informações dadas e que vamos usar:
  • Cada átomo de oxigênio neutro tem \;6\; elétrons de valência.
  • A molécula é \mathrm{O}_2 (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 \;6\;, então o total é
6+6=12.
Isso significa que, no desenho de Lewis, devemos distribuir \;12\; 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 \mathrm{O}) tende a ficar estável quando tem 8 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: \mathrm{O}-\mathrm{O}.
  • Uma ligação simples usa \;2\; elétrons. Então, após formar essa ligação, restam
12-2=10
elétrons para distribuir como pares isolados.
  • Se tentarmos completar o octeto colocando pares isolados, cada oxigênio precisa de mais 6 elétrons (porque já participa de 1 ligação = 2 elétrons), então precisaríamos de 6+6=12 elétrons só para completar ambos os octetos — mas só temos 10. Conclusão: ligação simples não permite o octeto para ambos os átomos com os \;12\; 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: \mathrm{O}=\mathrm{O}. Uma ligação dupla usa \;4\; elétrons.
  • Restam então
12-4=8
elétrons para distribuir como pares isolados.
  • Distribuindo esses \;8\; elétrons em pares isolados de forma simétrica, colocamos 4 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 4+4=8 elétrons no seu entorno — octeto satisfeito.
  • Representação de Lewis (mostrando os pares como dois pontos): em forma compacta podemos escrever a estrutura como
:\mathrm{O}=\mathrm{O}:
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:
\text{CF} = V - (N + \tfrac{B}{2}),
onde:
  • V é o número de elétrons de valência do átomo isolado (para \mathrm{O}, V=6);
  • N é o número de elétrons não ligantes (pares isolados) atribuídos ao átomo na estrutura;
  • B 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: N são os elétrons que ficam “só” daquele átomo; B/2 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 \mathrm{O}=\mathrm{O}.
  • Para cada átomo de oxigênio nesta estrutura:
    • V=6 (valência do oxigênio),
    • N=4 (dois pares isolados = 4 elétrons, como colocamos no Passo 4),
    • B=4 (ligação dupla contém 4 elétrons ao todo em torno do átomo).
  • Substituindo na fórmula:
\text{CF} = 6 - \big(4 + \tfrac{4}{2}\big) = 6 - (4 + 2) = 6 - 6 = 0.
  • Portanto cada oxigênio tem Carga Forma \;0\;.

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 -1 e outro com +1), 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.

Resposta

\mathrm{O}_1: 0
\mathrm{O}_2: 0

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