Represente todos os pares de elétrons não ligantes em cada um dos átomos de oxigênio das substâncias abaixo.
Passo 1
O enunciado pede para representar todos os pares de elétrons não ligantes em cada átomo de oxigênio da substância dada pelo SMILES
. Informações importantes extraídas do enunciado:
- A molécula é o ânion acetato, fórmula condensada
. - Existem dois átomos de oxigênio: um ligado ao carbono por uma dupla ligação (carbonílico) e outro ligado ao carbono por uma simples ligação e com carga negativa (
). - O objetivo é indicar quantos pares de elétrons não ligantes (pares de elétrons não compartilhados) existem em cada um desses oxigênios.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência da molécula (passo clássico de Lewis). Somar elétrons de valência de cada átomo e levar em conta a carga total:
Total de elétrons de valência:
Passo 3
Montar a estrutura de ligações (esqueleto) e contar os elétrons usados nas ligações:
- Ligações presentes: três ligações
(no grupo metila), uma ligação , uma ligação dupla (carbonílico) e uma ligação simples (ao ). - Cada ligação simples usa
elétrons; a ligação dupla usa elétrons.
Cálculo dos elétrons nas ligações:
Elétrons restantes para distribuir como pares não ligantes:
Passo 4
Distribuição dos
elétrons restantes entre os átomos que precisam completar octeto — aqui os oxigênios:
- O oxigênio carbonílico (
) já tem uma ligação dupla (4 elétrons de ligação) e precisa completar o octeto com pares não ligantes; isso corresponde a pares (4 elétrons) sobre esse oxigênio. - O oxigênio ligado por simples ligação e com carga negativa (
) precisa completar o octeto e também acomodar a carga extra: isso corresponde a pares (6 elétrons) sobre esse oxigênio.
Verificação da soma:elétrons, que é exatamente o que tínhamos disponível.
Passo 5
Verificação do octeto e distribuição em cada átomo:
- Oxigênio carbonílico (
): possui pares não ligantes (4 elétrons) + elétrons da metade da ligação dupla para o oxigênio total de elétrons ao redor do oxigênio (octeto satisfeito). - Oxigênio
(ligado por simples): possui pares não ligantes (6 elétrons) + elétron da ligação simples compartilhada total de elétrons ao redor do oxigênio (octeto satisfeito). - Carbonos também têm octeto satisfeito: o carbono carbonílico tem três ligações (uma dupla e duas simples) somando 8 elétrons ao seu redor; o carbono metílico tem 4 ligações simples (contando as três
e a ).
Passo 6
Cálculo rápido de cargas formais para confirmar a localização da carga negativa:
- Para o oxigênio carbonílico:
- Para o oxigênio
:
Assim a carga negativa está no oxigênio com três pares (concorda com a estrutura escrita
).
Passo 7
Resumo didático e regra prática (para a prova):
- Sempre conte primeiro os elétrons de valência totais.
- Esboce ligações simples/duplas e subtraia os elétrons usados em ligações.
- Elétrons restantes vão como pares não ligantes, preenchendo primeiro os átomos mais eletronegativos (oxigênios, aqui).
- Para oxigênios: em uma ligação dupla (
) costuma aparecer pares não ligantes; em uma ligação simples com carga negativa ( aparecem pares não ligantes. Exemplos rápidos: em o oxigênio tem pares; em o oxigênio tem pares.
Resposta
Oxigênio carbonílico (
):
pares de elétrons não ligantes.
Oxigênio com carga negativa ( ):
pares de elétrons não ligantes.
Oxigênio com carga negativa (