Questão 9. Forneça todas as estruturas de Lewis razoáveis para as moléculas e íons a seguir. Em caso de existir mais de uma estrutura de ressonância, indique a dominante.
Passo 1
O enunciado pede: “Forneça todas as estruturas de Lewis razoáveis para
. Em caso de existir mais de uma estrutura de ressonância, indique a dominante.”\n
Informações relevantes dadas/implícitas:\n
Informações relevantes dadas/implícitas:\n
- A espécie é a molécula neutra
.\n - Precisamos listar todas as estruturas de Lewis razoáveis (incluindo, se existirem, estruturas de ressonância) e dizer qual é a dominante.\n
Não vou resolver nada aqui ainda — só organizei o que o problema pede e os dados disponíveis.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência (fundamental para desenhar estruturas de Lewis).\n
- Átomo de
(enxofre) tem elétrons de valência. Vou escrever isso como .\n - Cada átomo de
(fluoreto) tem elétrons de valência; há dois flúor: total \n
Total de elétrons de valência disponíveis para a molécula neutra:\n
Portanto temos
elétrons para distribuir em pares (ligações + pares isolados).
Passo 3
Escolha do esqueleto (qual átomo vai no centro).\n
- Em compostos do tipo
com sendo um elemento do grupo 16 ( ), é natural colocar no centro e os dois ao redor. Então a ligação esqueleto é .\n
Agora vamos transformar isso em pares de elétrons respeitando o total deelétrons.
Passo 4
Colocando as ligações e completando octetos dos átomos mais eletronegativos (passo-passo prático).\n
- Primeiro, faça as duas ligações simples
. Cada ligação simples usa elétrons, então as duas ligações usam elétrons no total. Sobram
- Complete o octeto de cada flúor primeiro (regra prática: completar os átomos externos). Cada
já tem ligação ( elétrons), portanto precisa de mais elétrons (três pares isolados) para completar seu octeto. Para os dois isso consome
- Dos
elétrons restantes, foram colocados nos ; sobram
que colocamos como pares isolados no átomo central
.\n
Resumo da distribuição: cada tem três pares isolados + 1 ligação com
;
tem duas ligações e dois pares isolados. Contagem de elétrons verificada:
(ligações) +
(pares nos F) +
(pares no S) =
.
Resumo da distribuição: cada
Passo 5
Verificação das regras de octeto e cálculo das cargas formais (para decidir se há outras estruturas razoáveis).\n
- Octeto: cada átomo de
tem 8 elétrons (3 pares isolados + 1 ligação = ), ok. tem 8 elétrons (2 ligações = 4 elétrons mais 2 pares isolados = 4 elétrons) → octeto satisfeito sem expansão.\n - Agora formal charges (usamos a fórmula):\n
Calcule para cada átomo na estrutura com duas ligações simples:\n
Para cada
: elétrons de valência
; elétrons não-ligantes
; elétrons ligantes
. Então\n
\n
Para
: elétrons de valência
; elétrons não-ligantes
(dois pares); elétrons ligantes
(duas ligações). Então\n
\n
Portanto todos os átomos têm carga formal
. Isso é um forte indicativo de que essa estrutura é muito favorável (simétrica e sem separação de carga).
Passo 6
Considerando estruturas alternativas (ressonância) e avaliando se são razoáveis.\n
Uma alternativa possível que alguém pode pensar é formar ligações duplas (por exemplo uma dupla e uma simples, ou duas duplas), de modo a distribuir elétrons de forma diferente. Vamos checar rapidamente a alternativa com uma dupla e uma simples (a outra dupla-simétrica daria cargas semelhantes):\n
Uma alternativa possível que alguém pode pensar é formar ligações duplas
- Se fizermos uma
e uma , a distribuição de elétrons que completa octetos dá formal charges: ligada por dupla teria carga formal , teria carga formal , e o outro teria . Logo aparece separação de cargas (±). Além disso, o flúor é extremamente eletronegativo e raramente forma múltiplas ligações (dobras) em compostos neutros; a estrutura com duas ligações simples e todas cargas zero é claramente mais estável.\n
Conclusão: estruturas com duplassão possíveis como estruturas de “resonância” formais, mas são muito menos razoáveis (maiores cargas formais e menos compatíveis com a alta eletronegatividade do ). Portanto NÃO consideramos essas formas como dominantes. Na prática, não há ressonância importante para ; a estrutura com duas ligações simples é a dominante.
Passo 7
Interpretação geométrica rápida (útil para prova e para entender a estrutura):\n
- A contagem de pares de elétrons ao redor de
é: pares ligantes + pares isolantes = pares eletrônicos. Pela teoria VSEPR isso dá geometria eletrônica tetraédrica e geometria molecular angular (curvada), ou seja, é uma molécula dobrada (não linear). O ângulo será menor que , tipicamente por volta de na prática (mas a questão pedia apenas as estruturas de Lewis).
Resposta
Estrutura dominante: átomo de
central ligado por duas ligações simples a dois átomos de
; cada
tem três pares isolados e o
tem dois pares isolados (todas as cargas formais iguais a
; não há ressonância importante).