Das fórmulas dadas a seguir, algumas apresentam erros. Identifique as fórmulas e comente os erros.
Passo 1
O enunciado dá a fórmula
e pede que eu identifique se a fórmula está correta ou comete algum erro, e que eu comente esse erro.
Informações explícitas fornecidas: a única fórmula é .
Informações explícitas fornecidas: a única fórmula é
Passo 2
Antes de decidir se é erro, vamos listar as espécies químicas plausíveis que se confundem com
:
- O íon carbonato, cuja fórmula correta costuma ser
. - Uma espécie neutra chamada monóxido de tricarbono ou “carbon trioxide” (
) existe apenas como espécie muito reativa/transitória em condições especiais (matriz a baixa temperatura, estado gasoso em reações), não como composto estável em química inorgânica comum.
Logo, ao verisolada, a hipótese mais provável em exercícios é que esteja faltando a indicação da carga do íon carbonato.
Passo 3
Teste rápido por estados de oxidação (método prático para a prova): seja
o estado de oxidação do carbono em uma espécie
. Como cada oxigênio tem estado de oxidação típico
,
Daí
- Se a espécie for neutra (
), então . Carbono com estado de oxidação não é plausível (carbono costuma variar até no máximo em compostos estáveis). - Se a espécie for o íon carbonato (
), então , que é perfeitamente razoável para o carbono.
Conclusão:sem carga implicaria um estado de oxidação impossível para C — sinal claro de erro se o autor quis representar o carbonato.
Passo 4
Verificação por contagem de elétrons (Lewis), muito útil na prova para checar estabilidade:
- Elétrons de valência: carbono tem
, cada oxigênio tem . Para a espécie neutra o total é
- Para o íon
o total é
Tente montar ligações C–O (3 ligações simples) usa
elétrons. Restantes:
- neutra:
elétrons para distribuir como pares não-ligantes; - íon:
elétrons para distribuir.
Para satisfazer o octeto das três oxigênios com ligações simples cada um precisaria deelétrons — só a versão com elétrons (ou seja, com carga ) tem elétrons suficientes. A versão neutra fica com falta de elétrons e não consegue uma estrutura de Lewis de octeto completo sem gerar espécies estranhas (radicais ou estados de oxidação impossíveis). Portanto, a contagem confirma que a forma correta e estável é .
Passo 5
Estrutura de Lewis e cargas formais para
(aula rápida para você aprender a fazer na prova):
- Uma forma de Lewis: uma ligação dupla C=O e duas ligações simples C–O, com pares solitários apropriados; existem três estruturas ressonantes equivalentes (a dupla pode ficar em qualquer das três O).
Calcule cargas formais numa das formas: - Carbono: elétrons de valência
; não tem pares não-ligantes no carbono, tem elétrons de ligação efetivos (duas ligações simples + uma dupla = 8 elétrons, metade = 4). Carga formal . - Oxigênio duplamente ligado: valência
; tem 4 elétrons não-ligantes + 2 de ligação (metade de 4) → carga formal . - Cada oxigênio single-bonded: valência
; tem 6 elétrons não-ligantes + 1 de ligação (metade de 2) → carga formal .
Duas destas unidadessomam , consistente com . As três estruturas ressonantes distribuem essa carga igualmente.
Passo 6
Comentário sobre a fórmula dada e conclusão:
- A fórmula apresentada
está, na prática de exercícios de química inorgânica e nomenclatura, incorreta ou incompleta: falta indicar a carga. O correto para o ânion carbonato é . - Observação adicional (não exigida normalmente em prova): existe uma espécie neutra muito reativa chamada
em condições especiais, mas não é o que se usa quando se escreve fórmulas de sais ou espécies estáveis; portanto, escrever apenas numa lista de fórmulas está, quase sempre, errado.
Passo 7
Dica prática para a prova (como checar rápido):
- Conte elétrons de valência totais; verifique se há elétrons suficientes para completar octetos.
- Use a soma dos estados de oxidação para obter o carregamento total:
. Se o for absurdo (por ex. para C), há erro. - Calcule cargas formais na estrutura de Lewis para confirmar a carga global.
Esses passos rápidos resolvem a dúvida em menos de 1–2 minutos durante a prova.