Questão 03. Forneça todas as estruturas de Lewis que satisfazem a regra do octeto para as moléculas e íons a seguir.
Passo 1
O enunciado pede: fornecer todas as estruturas de Lewis que satisfaçam a regra do octeto para a molécula
.
Informações fornecidas:
- Fórmula molecular:
. - Átomos presentes: dois átomos de
e um átomo de . - Não há figura nem outras restrições dadas.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência (o primeiro passo prático para desenhar estruturas de Lewis).
- Expliquei rapidamente o que é elétron de valência: é o elétron na camada externa do átomo, é o que participa de ligações químicas.
- Do elemento hidrogênio: cada
tem elétron de valência. - Do elemento enxofre:
está no grupo 16, logo tem elétrons de valência.
Agora somamos:
Passo 3
Escolha do esqueleto da molécula (quem fica no centro e quem fica nas posições terminais).
- Regra rápida e prática:
nunca é átomo central (só forma uma ligação, não pode ligar a dois átomos). - Logo o átomo central é
, com os dois ligados a ele. O esqueleto é:
(Aqui ainda não distribuímos elétrons não ligados.)
Passo 4
Distribuição inicial dos elétrons em ligações e pares isolados.
- Cada ligação simples consome
elétrons. - Temos duas ligações
, então usamos elétrons para as ligações. - Restam
elétrons para colocar como pares não-ligantes (pares solitários). - Colocamos esses
elétrons como pares isolados no átomo central , porque os já atingiram o duet deles com uma ligação simples.
Passo 5
Verificação da regra do octeto (e do duet para o hidrogênio).
- Cada
participa de uma ligação simples; isso dá a cada dois elétrons ao seu redor (duet), portanto satisfeito. - Para
: tem duas ligações simples (cada ligação contribui com 2 elétrons compartilhados, então 4 elétrons a partir das ligações) mais os elétrons em pares solitários colocados — totalizando elétrons ao redor de . Assim o octeto de está satisfeito. - Conclusão: a configuração com duas ligações simples
e dois pares solitários em atende o octeto.
Passo 6
Cálculo das cargas formais para checar a estabilidade da estrutura.
- Fórmula da carga formal:
. - Para cada
: valência , elétrons não-ligantes , elétrons de ligação ao redor (uma ligação), então
- Para
: valência , elétrons não-ligantes (dois pares), elétrons de ligação total (duas ligações), então
- Todas as cargas formais são nulas: estrutura muito plausível e preferível.
Passo 7
Análise de alternativas e ressonância.
- Poderíamos tentar imaginar ligações múltiplas (duplas) em
, mas não aceita mais que uma ligação; portanto não há alternativa com dupla ligação envolvendo . - Não há estruturas ressonantes significativas para
que satisfaçam o octeto sem introduzir cargas formais desnecessárias. - Logo existe uma única estrutura de Lewis que satisfaz a regra do octeto e tem cargas formais mínimas.