Monte uma estrutura de Lewis que obedeca à regra do octeto de cada molécula/íon visto a seguir e atribua cargas formais a cada átomo.
Molécula formada por um selênio e dois oxigênios
Molécula formada por um selênio e dois oxigênios
Passo 1
O enunciado pede: montar a estrutura de Lewis (ligação e pares de elétrons) de uma molécula formada por um selênio e dois oxigênios, obedecendo à regra do octeto para cada átomo, e atribuir as cargas formais a cada átomo.
Informações relevantes fornecidas/implícitas:
Informações relevantes fornecidas/implícitas:
- Há um átomo de selênio (Se) e dois átomos de oxigênio (O).
- A molécula é neutra (não foi dito que é íon).
- Valências importantes que usaremos: número de elétrons de valência do selênio e do oxigênio (vou usar esses valores no passo seguinte).
Passo 2
Contagem de elétrons de valência totais (etapa essencial para qualquer estrutura de Lewis). Vou indicar o número de elétrons de valência de cada átomo e somar:
- Selênio:
Se tem ) elétrons de valência (é do grupo 16, como o enxofre). - Oxigênio: cada
O tem ) elétrons de valência. Como são dois oxigênios, total de oxigênios é ).
Total de elétrons de valência da molécula:
Passo 3
Escolha da disposição (esqueleto) dos átomos. Regra prática: o átomo menos eletronegativo / que pode formar mais ligações costuma ficar central. Entre Se e O, o selênio fica no centro. Então esqueleto:
O - Se - O
(dois oxigênios ligados ao Se).
Passo 4
Colocando ligações simples inicialmente. Cada ligação simples consome
) elétrons. Com duas ligações simples (uma para cada O) usamos
) elétrons. Subtraindo do total:
Passo 5
Distribuição inicial dos elétrons restantes como pares isolados (lone pairs), dando prioridade aos átomos externos (oxigênios) para completar octeto. Cada oxigênio precisa de 3 pares isolados (6 elétrons) além da ligação simples para completar o octeto. Colocando 3 pares em cada O usamos
) elétrons:
Esses
) elétrons restantes colocamos no átomo central (
Se
) como 1 par isolado. Agora a distribuição é: cada O tem 3 pares + 1 ligação simples; Se tem 1 par isolado + 2 ligações simples.
Passo 6
Verificação do octeto em cada átomo com a disposição atual:
- Cada oxigênio: 3 pares isolados (6 elétrons) + 1 ligação simples (2 elétrons) = ) elétrons → octeto satisfeito.
- Selênio: 1 par isolado (2 elétrons) + 2 ligações simples (cada ligação fornece 2 elétrons ao redor do Se) → total ao redor do Se =
elétrons. Então o Se NÃO tem octeto completo (tem apenas 6 elétrons ao seu redor). Isso viola a exigência do enunciado (cada átomo deve obedecer à regra do octeto). Precisamos corrigir.
Passo 7
Corrigindo para obedecer ao octeto do Se: converter um par isolado de um oxigênio em uma ligação adicional (formar uma ligação dupla Se=O). Processo: pegar um par isolado de um dos oxigênios e transformá-lo em um par de ligação entre esse O e o Se. Assim teremos uma ligação dupla em um lado e uma ligação simples no outro. Após essa mudança:
- O que era double-bonded (O=Se): terá 2 pares isolados + 1 ligação dupla → octeto satisfeito.
- O que era single-bonded (O−Se): continuará com 3 pares isolados + 1 ligação simples → octeto satisfeito.
- Se terá 1 par isolado (2 e-) + 1 ligação dupla (4 e-) + 1 ligação simples (2 e-) =
elétrons → octeto satisfeito. Ótimo: agora todo átomo tem octeto.
Passo 8
Cálculo das cargas formais (ensejando uma pequena aula sobre isso). Fórmula que usamos para carga formal de um átomo:
Vou aplicar para cada átomo na estrutura obtida (uma das duas formas ressonantes; depois explico a ressonância).
Escolhendo a forma onde o oxigênio da direita está duplamente ligado e o da esquerda está simplesmente ligado (isso é arbitrário; há a forma simétrica trocando O’s):
-
Oxigênio duplamente ligado (
O=Se)): - elétrons de valência do O = ).
- elétrons não-ligantes (pares isolados) = ) (dois pares).
- elétrons ligantes ao redor do O = ligação dupla =
) elétrons, metade para O =
).
Aplicando:
-
Oxigênio simplesmente ligado (
O−Se)): - elétrons de valência = ).
- elétrons não-ligantes = ) (três pares).
- elétrons ligantes = ligação simples =
) elétrons, metade =
).
Aplicando:
-
Selênio (
Se)) no centro: - elétrons de valência do Se = ).
- elétrons não-ligantes no Se = ) (um par).
- elétrons ligantes (total ao Se): ligação dupla (4 e-) + ligação simples (2 e-) =
) elétrons, metade =
).
Aplicando:
Soma das cargas formais:
, concordando com molécula neutra.
Passo 9
Ressonância e interpretação final (importante para provas): a estrutura que descrevemos não é única — podemos formar a ligação dupla do outro oxigênio em vez deste. Isso gera duas estruturas ressonantes equivalentes: em uma o oxigênio da direita é o que faz dupla ligação (e o outro fica com carga
); na outra estrutura o papel se inverte. Na prática, o verdadeiro estado eletrônico é uma mistura (ressonância) dessas formas, de modo que as duas ligações Se–O têm caráter intermediário entre simples e dupla e as cargas positivas/negativas ficam parcialmente distribuídas. Mas, se for pedir cargas formais por estrutura de Lewis, cada estrutura ressonante tem
Se:+1
, um
O:0
(o duplamente ligado) e o outro
O:-1
.
Resposta
Duas estruturas ressonantes: em cada estrutura
Se
está no centro com um par isolado, uma ligação dupla
Se=O
(O com carga formal
0
) e uma ligação simples
Se–O
(O com carga formal
-1
). Cargas formais por estrutura:
,
,
.