Represente as estruturas de Lewis de cada uma das seguintes moléculas ou íons. Identifique casos em que a regra do octeto não é obedecida; determine qual átomo em cada composto não obedece à regra do octeto; e determine quantos elétrons estão em torno dos seguintes átomos:
\mathrm{XeF}_{4}\

Passo 1

O enunciado pede três coisas para a molécula \mathrm{XeF}_{4}:
  • Representar a estrutura de Lewis.
  • Identificar se há violação da regra do octeto; se houver, dizer qual átomo não obedece.
  • Determinar quantos elétrons estão em volta dos átomos relevantes (isto é, quantos elétrons cada átomo “vê” na estrutura de Lewis).
Informações dadas/assumidas:
  • A espécie é a molécula neutra \mathrm{XeF}_{4}.
  • Os números de elétrons de valência típicos: \mathrm{Xe} tem 8 elétrons de valência; cada \mathrm{F} tem 7 elétrons de valência.

Passo 2

Calcular o número total de elétrons de valência disponíveis (passo básico para qualquer estrutura de Lewis).
  • Elétrons de valência de \mathrm{Xe}: \;8.
  • Elétrons de valência de cada \mathrm{F}: \;7. Para quatro fluors: 4\times7=28.
Colocando em conta:
\text{Total} = 8 + 28 = 36.
Logo, temos \;36 elétrons (ou seja, 36 elétrons de valência) para distribuir na estrutura de Lewis.

Passo 3

Escolher o átomo central e montar o esqueleto com ligações simples (regra prática).
  • Átomo central: \mathrm{Xe} (geralmente o átomo menos eletronegativo e que pode expandir octeto).
  • Esqueleto inicial: \mathrm{Xe} ligado por ligações simples a quatro átomos \mathrm{F}.
Cada ligação simples usa 2 elétrons. Para quatro ligações Xe–F:
4\times2 = 8\\ \text{elétrons usados em ligações}.éçõ

Passo 4

Distribuir elétrons restantes para completar os octetos dos átomos terminais ( \mathrm{F}).
  • Elétrons restantes após formar ligações: 36-8=28.
  • Cada \mathrm{F} precisa completar seu octeto: cada \mathrm{F} já tem 2 elétrons da ligação, precisa ainda de 6 elétrons (três pares) como pares isolados.
  • Para quatro \mathrm{F}: 4\times6=24 elétrons usados para preencher os átomos fluoreto.
Após isso, ainda restam:
28-24 = 4\\ \text{elétrons}.é

Passo 5

Colocar os elétrons restantes no átomo central ( \mathrm{Xe}).
  • Os 4 elétrons sobrando são colocados como pares isolados no \mathrm{Xe}.
  • 4 elétrons correspondem a 2 pares isolados no \mathrm{Xe}.
Assim, a configuração final em torno do \mathrm{Xe} tem:
  • 4 ligações simples (cada ligação com 2 elétrons compartilhados) → 4\times2 = 8 elétrons ligados,
  • 2 pares isolados → 2\times2 = 4 elétrons.
    Total em volta do \mathrm{Xe}: 8+4=12 elétrons.

Passo 6

Verificar a regra do octeto e as cargas formais (checagem final).
  • Cada \mathrm{F}: tem 3 pares isolados ( 6 elétrons) + 1 ligação ( 2 elétrons) = 8 elétrons → octeto satisfeito.
  • \mathrm{Xe}: tem 4 ligações + 2 pares isolados = 12 elétrons → excede o octeto (expanded octet).
    Observação sobre formalidades: com esta distribuição todas as cargas formais ficam próximas de zero; a estrutura com ligações simples e dois pares solitários no \mathrm{Xe} é a estrutura de Lewis adequada e neutra.

Passo 7

Descrever a estrutura de Lewis final (texto que representa o desenho).
  • \mathrm{Xe} central com quatro ligações simples para quatro átomos \mathrm{F}.
  • Cada \mathrm{F} tem três pares isolados (três pares de pontos) completando seu octeto.
  • \mathrm{Xe} tem dois pares isolados (dois pares de pontos) localizados no plano perpendicular às quatro ligações, resultando em geometria molecular quadrado-planar (isso explica a forma observada experimentalmente).
Em notação textual simples:
\mathrm{:F:}\!-\!\mathrm{Xe}(\!:\!)\!-\!\mathrm{:F:}
com os outros dois \mathrm{:F:} ligados nos outros dois lados do \mathrm{Xe}, e dois pares isolados adicionais no \mathrm{Xe}. (Isto é uma descrição verbal da figura de Lewis: 4 ligações Xe–F, cada F com 3 pares isolados, Xe com 2 pares isolados.)

Passo 8

Resumo pedagógico sobre a regra do octeto aqui:
  • Elementos do terceiro período em diante (como \mathrm{Xe}, que é do período 5) podem acomodar mais de 8 elétrons no nível de valência porque têm orbitais d disponíveis para distribuição eletrônica — isso permite o chamado “octeto expandido”.
  • Logo, a violação do octeto em \mathrm{XeF}_{4} é esperada e aceitável: o \mathrm{Xe} fica com 12 elétrons ao seu redor.

Resposta

Estrutura de Lewis: átomo central \mathrm{Xe} ligado a quatro \mathrm{F} por ligações simples; cada \mathrm{F} tem três pares isolados; \mathrm{Xe} tem dois pares isolados.
Átomo que não obedece à regra do octeto: \mathrm{Xe} (octeto expandido).
Número de elétrons ao redor do \mathrm{Xe}: 12.
Número de elétrons ao redor de cada \mathrm{F}: 8.

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