QUESTÃO 1: Estrutura de Lewis - Desenhe a estrutura de Lewis para cada uma das moléculas/espécies mostradas abaixo:
Passo 1
O enunciado pede: desenhar a estrutura de Lewis para a molécula
.
Informações dadas: a fórmula molecular , ou seja, contém
átomo de carbono,
átomo de nitrogênio e
átomos de hidrogénio. Nada mais foi fornecido.
Informações dadas: a fórmula molecular
Passo 2
Contar os elétrons de valência (essa é a primeira coisa que sempre fazemos). Cada elemento contribui com seus elétrons de valência:
Total de elétrons de valência:
Vou explicar: esses
elétrons são os que podemos usar para formar ligações e pares isolados (lone pairs) na estrutura de Lewis.
Passo 3
Escolher um esqueleto razoável (quem fica no centro e quem fica terminal). Regras simples:
- Hidrogênios sempre ficam terminais (ligados a um átomo mais pesado), porque só aceitam uma ligação (regra do duetos).
- Carbono costuma fazer
ligações, nitrogênio costuma fazer ligações e ter um par isolado (na forma neutra).
Com isso, a disposição mais plausível é uma ligação C–N com os hidrogênios distribuídos entre C e N de forma que cada H esteja ligado a um átomo pesado. A estrutura esperada é o grupo metila ligado ao nitrogênio, ou seja:ligado a — isto é a metilamina, fórmula condensada .
Passo 4
Montar as ligações simples iniciais: colocar ligações C–H (três), N–H (duas) e a ligação C–N (uma). Cada ligação simples consome
elétrons. Contagem das ligações:
Elétrons usados em ligações:
Elétrons restantes para distribuir como pares isolados:
Passo 5
Colocar os elétrons restantes como pares isolados observando a regra do octeto (ou duetos para H). Onde colocar esse par isolado? Nitrogênio é o candidato natural porque após as ligações descritas o nitrogênio tem apenas 3 ligações (6 elétrons em ligações), faltam-lhe 2 elétrons para completar o octeto. Então colocamos o par isolado no nitrogênio. Agora verifiquemos o octeto/dueto:
- Cada hidrogênio tem 1 ligação (2 elétrons) → regra do dueto satisfeita.
- Carbono tem 4 ligações (8 elétrons) → octeto satisfeito.
- Nitrogênio tem 3 ligações (6 elétrons) + 1 par isolado (2 elétrons) = 8 elétrons → octeto satisfeito.
Passo 6
Verificação de cargas formais (para ter certeza de que a estrutura neutra está correta). Fórmula da carga formal:
Calcular para cada átomo:
- Para o carbono:
( Carbono tem 4 ligações → 8 elétrons em ligações.)
- Para o nitrogênio:
(N tem 1 par isolado = 2 elétrons não ligantes; 3 ligações → 6 elétrons em ligações.)
- Para cada hidrogênio:
Todas as cargas formais são zero, ou seja, a estrutura é eletricamente neutra e plausível.
Passo 7
Resumo didático do procedimento (para você aplicar rápido na prova):
- Conte elétrons de valência (sempre primeiro).
- Monte um esqueleto com H terminais; conecte átomos pesados (aqui C–N).
- Coloque ligações simples e reduza a conta de elétrons.
- Use elétrons restantes como pares isolados para completar octeto (exceto H).
- Se faltar octeto, faça ligações múltiplas; aqui não foi necessário.
- Calcule cargas formais para checar plausibilidade.
Esse fluxo vale para a grande maioria das moléculas orgânicas simples.