23.4 Esquematize uma estrutura de Lewis para cada uma das seguintes moléculas:
\mathrm{CH}_{4} \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{6} \mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{4}
\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{2} \mathrm{CH}_{4} \mathrm{O} \mathrm{CH}_{5} \mathrm{~N}
\mathrm{C}_{3} \mathrm{H}_{4}

Passo 1

O enunciado pede para desenhar a estrutura de Lewis de sete moléculas: \mathrm{CH_4}, \mathrm{C_2H_6}, \mathrm{C_2H_4}, \mathrm{C_2H_2}, \mathrm{CH_4O}, \mathrm{CH_5N} e \mathrm{C_3H_4}. O conteúdo é geometria eletrônica e ligação covalente: contamos os elétrons de valência, escolhemos o átomo central, montamos ligações simples, distribuímos os pares isolados e, se faltar octeto, introduzimos ligações múltiplas.

Passo 2

Para \mathrm{CH_4}:
– Elétrons de valência: 4 (C) + 4\times1 (H) = 8.
– Central: carbono; forma quatro ligações simples com quatro H; não sobra par isolado.
Estrutura:
     H
     |
H – C – H
     |
     H

Passo 3

Para \mathrm{C_2H_6}:
– Elétrons de valência: 2\times4 (C) + 6\times1 (H) = 14.
– Dois C ligados por simples; cada C liga-se a três H; não sobram pares isolados.
Estrutura:
  H    H
  |    |
H – C – C – H
  |    |
  H    H

Passo 4

Para \mathrm{C_2H_4}:
– Elétrons de valência: 2\times4 + 4\times1 = 12.
– Dois C unidos por dupla ligação; cada C fica com mais duas ligações simples a H; não há pares isolados.
Estrutura:
  H    H
  |    |
H – C  = C – H
  |    |
  H    H

Passo 5

Para \mathrm{C_2H_2}:
– Elétrons de valência: 2\times4 + 2\times1 = 10.
– Dois C unidos por tripla ligação; cada C ainda se liga a um H; não há pares isolados.
Estrutura:
H – C  \equiv C – H

Passo 6

Para \mathrm{CH_4O} (metanol, \mathrm{CH_3OH}):
– Elétrons de valência: 4 (C) + 4\times1 (H) + 6 (O) = 14.
– C central liga a três H e a O; O liga a C e a um H; sobraram 2 pares isolados em O.
Estrutura:
     H
     |
H,-,C,-,O,-,H
       ::

Passo 7

Para \mathrm{CH_5N} (metilamina, \mathrm{CH_3NH_2}):
– Elétrons de valência: 4 (C) + 5\times1 (H) + 5 (N) = 14.
– C liga a três H e a N; N liga a C e a dois H; sobra um par isolado em N.
Estrutura:
     H
     |
H,-,C,-,N,-,H
        |
      H
      ::

Passo 8

Para \mathrm{C_3H_4} ( 1-propino, \mathrm{HC\equiv C–CH_3}):
– Elétrons de valência: 3\times4 + 4\times1 = 16.
– Esqueleto C–C–C com tripla ligação entre os dois primeiros; extremidades ligadas a H conforme resta; não há pares isolados em C.
Estrutura:
H – C  \equiv C – C – H
              |
              H
              |
              H

Resposta

C H_{4}:
     H
     |
H,-,C,-,H
     |
     H
C_{2} H_{6}:
   H   H
   |   |
H,-,C,-,C,-,H
   |   |
   H   H
C_{2} H_{4}:
   H   H
   |   |
H,-,C,=,C,-,H
   |   |
   H   H
C_{2} H_{2}:
H,-,C,\equiv,C,-,H
C H_{4}O (metanol):
      H
      |
H,-,C,-,O,-,H
         ::
C H_{5}N (metilamina):
      H
      |
H,-,C,-,N,-,H
         |
        H
        ::
C_{3} H_{4} ( 1-propino):
H,-,C,\equiv,C,-,C,-,H
               |
               H
               |
               H

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