Os pares de átomos abaixo formam ligação covalente simples. Para cada caso, qual a fórmula molecular da substância formada?
N e H

Passo 1

O enunciado diz: os pares de átomos N e H formam ligação covalente simples. A pergunta é: qual a fórmula molecular da substância formada por esses átomos?
Informações relevantes dadas: temos um átomo de nitrogênio ( N) e átomos de hidrogênio ( H); as ligações são covalentes simples (cada ligação compartilha um par de elétrons).

Passo 2

Entender elétrons de valência (a “moeda” que forma ligações).
  • Nitrogênio tem \,5, elétrons de valência (porque está no grupo 15 da tabela periódica). Vou escrever isso como \text{val}(N)=5.
  • Hidrogênio tem \,1, elétron de valência: \text{val}(H)=1.
    Regra prática que usamos aqui: o nitrogênio costuma buscar completar o octeto (ter \,8, elétrons ao redor), e o hidrogênio busca a dupla (dueto) — ou seja, cada H fica satisfeito com uma ligação simples (2 elétrons no seu envoltório).

Passo 3

Quantos hidrogênios são necessários para que o nitrogênio alcance o octeto?
  • O nitrogênio já tem \,5, elétrons. Para completar o octeto precisa de mais \,8-5=3, elétrons.
  • Cada ligação simples com um hidrogênio fornece, para efeito de completar o octeto do N, um elétron “extra” vindo do H (na prática cada ligação é um par de elétrons compartilhado). Assim, são necessárias \,3, ligações N\!-\!H.
    Portanto o nitrogênio fará três ligações simples com três átomos de hidrogênio.

Passo 4

Montando a estrutura de Lewis (visão simples): o nitrogênio central ligado a três hidrogênios e com um par de elétrons não compartilhado (lone pair). Contagem de elétrons ao redor do nitrogênio:
  • Três ligações N\!-\!H 3\times 2 = 6 elétrons compartilhados.
  • Um par livre no N 2 elétrons.
    Total ao redor do N: 6+2=8 elétrons (octeto satisfeito).
    Cada H tem a sua única ligação (2 elétrons), satisfeito o dueto.

Passo 5

Verificação por elétrons de valência totais (cheque rápido):
  • Soma de elétrons de valência: \text{val}(N)+3\cdot\text{val}(H)=5+3\cdot1=8.
  • Esses 8 elétrons se distribuem como 3 ligações (6 elétrons) + 1 par livre (2 elétrons). Fecha certinho.

Passo 6

Conferindo cargas formais (pra garantir que a molécula neutra faz sentido):
  • Carga formal do N: \text{val}(N) - (\text{elétrons não-ligantes} + \tfrac{1}{2}\times\text{elétrons das ligações}) = 5 - (2 + 3) = 0éãéçõ.
  • Carga formal de cada H: 1 - (\tfrac{1}{2}\times 2) = 0.
    Logo a espécie é eletricamente neutra.

Passo 7

Conclusão e dica prática para a prova (passos que eu usaria rápido no exame):
  1. contar elétrons de valência do átomo central; 2) aplicar octeto/dueto; 3) determinar número de ligações simples necessárias; 4) desenhar estrutura com pares livres; 5) checar cargas formais. Aplicando isso a N e H dá 3 hidrogênios ligados ao nitrogênio.

Resposta

\mathrm{NH_3}

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