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:
Passo 1
O enunciado pede três coisas para a molécula
:
- 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
. - Os números de elétrons de valência típicos:
tem elétrons de valência; cada tem 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
: . - Elétrons de valência de cada
: . Para quatro fluors: .
Colocando em conta:
Logo, temos
elétrons (ou seja,
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:
(geralmente o átomo menos eletronegativo e que pode expandir octeto). - Esqueleto inicial:
ligado por ligações simples a quatro átomos .
Cada ligação simples usa
elétrons. Para quatro ligações Xe–F:
Passo 4
Distribuir elétrons restantes para completar os octetos dos átomos terminais (
).
- Elétrons restantes após formar ligações:
. - Cada
precisa completar seu octeto: cada já tem elétrons da ligação, precisa ainda de elétrons (três pares) como pares isolados. - Para quatro
: elétrons usados para preencher os átomos fluoreto.
Após isso, ainda restam:
Passo 5
Colocar os elétrons restantes no átomo central (
).
- Os
elétrons sobrando são colocados como pares isolados no . -
elétrons correspondem a pares isolados no .
Assim, a configuração final em torno do
tem:
-
ligações simples (cada ligação com elétrons compartilhados) → elétrons ligados, -
pares isolados → elétrons.
Total em volta do: elétrons.
Passo 6
Verificar a regra do octeto e as cargas formais (checagem final).
- Cada
: tem pares isolados ( elétrons) + ligação ( elétrons) = elétrons → octeto satisfeito. -
: tem ligações + pares isolados = 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 noé a estrutura de Lewis adequada e neutra.
Passo 7
Descrever a estrutura de Lewis final (texto que representa o desenho).
-
central com quatro ligações simples para quatro átomos . - Cada
tem três pares isolados (três pares de pontos) completando seu octeto. -
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:
com os outros dois
ligados nos outros dois lados do
, e dois pares isolados adicionais no
. (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
, que é do período ) podem acomodar mais de elétrons no nível de valência porque têm orbitais disponíveis para distribuição eletrônica — isso permite o chamado “octeto expandido”. - Logo, a violação do octeto em
é esperada e aceitável: o fica com elétrons ao seu redor.
Resposta
Estrutura de Lewis: átomo central
ligado a quatro
por ligações simples; cada
tem três pares isolados;
tem dois pares isolados.
Átomo que não obedece à regra do octeto: (octeto expandido).
Número de elétrons ao redor do :
.
Número de elétrons ao redor de cada :
.
Átomo que não obedece à regra do octeto:
Número de elétrons ao redor do
Número de elétrons ao redor de cada