Represente os principais tipos de fórmulas quimicas estruturais (pontos, traços e linhas para o ácido acético (ácido etanoico).
Passo 1
O que o enunciado pede: representar os principais tipos de fórmulas estruturais (com pontos, com traços/linhas) para o ácido acético (ácido etanoico).
Informações relevantes dadas (não há imagem): o composto é o ácido acético, também chamado de ácido etanoico, com fórmula molecular . A tarefa é mostrar as representações mais usadas e explicar como obtê‑las.
Informações relevantes dadas (não há imagem): o composto é o ácido acético, também chamado de ácido etanoico, com fórmula molecular
Passo 2
Primeiro vamos entender a composição e os elétrons de valência (isso é essencial para desenhar a fórmula de Lewis com pontos). Contagem de elétrons de valência:
- Cada carbono (
) tem elétrons de valência. Como há carbonos, contribuem com . - Cada hidrogênio (
) tem elétron de valência. Há hidrogênios, logo . - Cada oxigênio (
) tem elétrons de valência. Há oxigênios, logo .
Total de elétrons de valência:elétrons.
Explicação didática: cada ligação covalente entre dois átomos usa um par de elétrons (2 elétrons). Ao desenhar a estrutura de Lewis, vamos colocar ligações suficientes para unir todos os átomos (esqueleto) e depois distribuir os elétrons restantes como pares isolados (lone pairs), preferindo completar o octeto dos átomos mais eletronegativos (oxigênios).
Passo 3
Escolher o esqueleto (cadeia principal): para ácido acético a cadeia é simples: dois carbonos ligados entre si, um dos carbonos forma parte do grupo carboxila
. Uma forma de esqueleto em palavras:
.
Quantas ligações precisamos? Liste ligações esperadas:
- Grupo metila:
→ três ligações C–H. - Ligação C–C entre os dois carbonos → 1 ligação.
- No grupo carboxila: uma ligação C=O (dupla) e uma ligação C–O (simples) ligada a H (O–H).
- A ligação O–H → 1 ligação.
Contagem de pares de elétrons usados em ligações:
-
ligações C–H (3 pares), -
ligação C–C (1 par), -
ligação C=O (dupla → 2 pares), -
ligação C–O (1 par), -
ligação O–H (1 par).
Total de pares em ligaçõespares elétrons. Restam elétrons para pares isolados, que serão colocados nos oxigênios: normalmente cada oxigênio termina com dois pares isolados (quatro elétrons) — isso fecha o octeto dos oxigênios.
Passo 4
Desenhar a fórmula de Lewis (pontos): a ideia é mostrar todas as ligações como traços/pares e os pares isolados (lone pairs) como pontos (dois pontos por par). Vou escrever uma forma linear com os pares nos oxigênios. Uma representação clara em texto (os dois pontos representam pares de elétrons):
Lewis (com pontos, mostrando pares isolados):
Explicação para interpretar essa linha:
-
é o grupo metila (escrito aqui como para clareza). - O segundo átomo de carbono está ligado por uma dupla ligação a um oxigênio
e por uma ligação simples a outro oxigênio . - Os dois pontos
ao redor dos oxigênios indicam os pares isolados (cada representa dois elétrons, e normalmente cada oxigênio ligado por simples ou dupla terá dois pares isolados na configuração mostrada). - O
mostra o oxigênio ligado ao hidrogênio com seus dois pares isolados.
Nota didática: ao desenhar no papel, costuma‑se colocar os dois pares isolados no oxigénio duplamente ligado também (apesar do oxigênio duplamente ligado ter apenas dois pares: um está parcialmente envolvido na dupla ligação; a notação concreta é: para o O ligado por dupla há dois pares isolados; para o O ligado por simples há dois pares isolados mais a ligação O–H).
Passo 5
Fórmula estrutural com traços/linhas (forma desenvolvida ou exibida): aqui mostramos claramente cada ligação com traços, sem representar explicitamente todos os pares isolados como pontos (às vezes os pares isolados não são mostrados para simplificar):
Fórmula exibida (traços/linhas):
Explicação: esta é a forma que aparece frequentemente em livros/avaliações. Mostra o grupo metila
, o carbono carbonílico com a dupla ligação
e o grupo hidroxila ligado ao mesmo carbono
. É direta e mostra todas as ligações covalentes.
Passo 6
Fórmula condensada (forma compacta): são representações ainda mais breves usadas para economizar espaço no texto.
Formas condensadas comuns:
ou equivalentemente
Explicação:
escreve o grupo
, depois
(o grupo carboxila). A versão
é útil porque mostra que há dois oxigênios ligados ao carbono (um como =O e outro como
).
Passo 7
Fórmula esqueletal (bond-line, “linhas e angulações”): nesta convenção, os carbonos e hidrogênios ligados a carbonos não são escritos explicitamente; desenha‑se a cadeia como linhas. Para o ácido acético — que tem apenas dois carbonos — o esqueletal é bem simples: uma linha com um ramo que representa o grupo carboxila. Em texto linear, a forma esqueletal é geralmente mostrada como uma linha entre dois vértices, com o grupo
na extremidade. Em notação simples (texto) equivalente:
Fórmula esqueletal (bond‑line, em forma textual):
(na prática de desenho: um segmento representando o
ligado ao átomo de carbono da carboxila, e desse carbono saem as ligações =O e -OH).
Explicação prática: no caderno de prova, para ácidos carboxílicos costuma‑se desenhar um traço simples para o esqueleto do carbono ligado ao
e, no carbono terminal, desenhar uma dupla ligação a O e uma ligação a OH. Os hidrogênios do
não são escritos; entende‑se que o carbono ligado à três hidrogênios se completa até 4 ligações.
Passo 8
Formal charge / ressonância (observação útil para prova): no ácido acético neutro as ligações e pares isolados desenhados acima dão cargas formais zero nos átomos principais (carbonos e oxigênios na estrutura apresentada). Ao remover o H do grupo
(formando o acetato
), surgem estruturas ressonantes onde a carga negativa fica delocalizada entre os dois oxigênios — importante conceito quando for discutir acidez. Mas para a estrutura neutra do ácido acético que o professor provavelmente pede, as representações dadas (Lewis com pares, estrutura exibida
, condensada
e esqueletal) são as principais.
Passo 9
Dicas práticas para a prova (como desenhar rápido e sem erro)
- Conte sempre os elétrons de valência primeiro (como fizemos:
elétrons). - Desenhe o esqueleto (cadeia dos carbonos) antes de colocar ligações duplas ou pares isolados.
- Coloque ligações suficientes para saturar as valências e depois distribua os elétrons restantes como pares isolados nos oxigênios.
- Para respostas escritas rápidas, use
ou . Para estrutural detalhada use a fórmula de Lewis com os pontos ao redor dos oxigênios.
Resposta
Lewis (pontos, mostrando pares isolados nos oxigênios):
Fórmula exibida (traços/linhas):
Fórmulas condensadas:
Fórmula esqueletal (bond‑line, versão textual): esqueleto com dois carbonos e grupo carboxila terminal, equivalente a