Questão 20) Desenhe a estrutura de Lewis para o íon SO3 ^2-. Informe o arranjo estrutural, a geometria molecular e quais os orbitais híbridos o enxofre utiliza na ligação. Diga outros isômeros para SO3 e informe as cargas formais para cada átomo.

Passo 1

O enunciado pede para desenharmos a estrutura de Lewis do íon SO3^2-, identificar seu arranjo estrutural (ou seja, a disposição de pares eletrônicos ao redor de S), a geometria molecular, e a hibridização do enxofre nas ligações. Além disso, devemos apresentar os isômeros (ressonância) do íon e calcular as cargas formais de cada átomo.

Passo 2

Contagem de elétrons de valência do íon:
underbrace6S + 3timesunderbrace6O + underbrace2carga 2- ;=; 6 + 18 + 2 ;=; 26 e^-
Esses 26 elétrons serão distribuídos para satisfazer o octeto de oxigênios e do enxofre.

Passo 3

Ligando o enxofre aos três oxigênios com ligações simples usamos 3times2=6 elétrons. Para completar o octeto de cada oxigênio, precisamos distribuir 3times6=18 elétrons como pares isolados nos oxigênios. Até aqui usamos 6+18=24 elétrons, restando 26-24=2 elétrons, que entrarão como par isolado no enxofre.

Passo 4

Com esse arranjo inicial temos: cada oxigênio ligado por simples tem carga formal -1 e o enxofre ficaria com carga formal +1. Para minimizar as cargas formais, fazemos uma ligação dupla entre S e um dos oxigênios, mantendo o par isolado em S. Nesse caso:
– Oxigênio duplamente ligado: carga formal 0.
– Cada oxigênio com ligação simples: carga formal -1.
– Enxofre: carga formal
FC(S)=6 - l(2não-lig + tfrac12cdot8ligr)=6-(2+4)=0 ã
O total de cargas formais é -1-1+0= -2, consistente com o íon SO3^2-.

Passo 5

Analisando os domínios eletrônicos ao redor de S:
– Três ligações (duas simples + uma dupla contam como um domínio)
– Um par isolado
Total de 4 domínios Rightarrow arranjo eletrônico tetraédrico.
Geometria molecular: trigonal piramidal (pois um domínio é par isolado).
Hibridização do enxofre: sp^3.

Passo 6

O íon SO3^2- apresenta três estruturas de ressonância (isômeros de ressonância), deslocando a dupla ligação entre S e cada oxigênio possível. Em cada uma:
l Oxigênio duplo: FC=0, Dois oxigênios simp<=s: FC=-1, Enxofre: FC=0 êê
Essas três estruturas contribuem igualmente para a forma real do íon.

Resposta

Arranjo estrutural (elétrons): tetraédrico
Geometria molecular: trigonal piramidal
Hibridização do enxofre: sp^3
Isômeros (ressonância): três estruturas com dupla ligação alternada em cada oxigênio
Cargas formais em cada ressonância:
– Oxigênio da dupla: 0
– Cada oxigênio da simples: -1
– Enxofre: 0

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