Represente todos os pares de elétrons não ligantes em cada um dos átomos de oxigênio das substâncias abaixo.
OO-

Passo 1

O enunciado pede para representar todos os pares de elétrons não ligantes em cada átomo de oxigênio da substância dada pelo SMILES \mathrm{CC(=O)[O^-]}. Informações importantes extraídas do enunciado:
  • A molécula é o ânion acetato, fórmula condensada \mathrm{CH_3CO_2^-}.
  • 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 ( \mathrm{O}^-).
  • 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:
\begin{aligned} \text{2 átomos de C: }&2\times 4 = 8\\\ \text{3 átomos de H: }&3\times 1 = 3\\\ \text{2 átomos de O: }&2\times 6 = 12\\\ \text{carga total } (-1): &+1\\ \text{elétron extra} \end{aligned}áááé
Total de elétrons de valência:
8+3+12+1 = 24.

Passo 3

Montar a estrutura de ligações (esqueleto) e contar os elétrons usados nas ligações:
  • Ligações presentes: três ligações \mathrm{C-H} (no grupo metila), uma ligação \mathrm{C-C}, uma ligação dupla \mathrm{C=O} (carbonílico) e uma ligação \mathrm{C-O} simples (ao \mathrm{O}^-).
  • Cada ligação simples usa 2 elétrons; a ligação dupla usa 4 elétrons.
    Cálculo dos elétrons nas ligações:
\text{Elétrons em ligações} = 3\times 2 + 1\times 2 + 4 + 2 = 6 + 2 + 4 + 2 = 14.éçõ
Elétrons restantes para distribuir como pares não ligantes:
24 - 14 = 10\\ \text{elétrons} \quad(\text{ou }5\\ \text{pares}).é

Passo 4

Distribuição dos 10 elétrons restantes entre os átomos que precisam completar octeto — aqui os oxigênios:
  • O oxigênio carbonílico ( \mathrm{C=O}) já tem uma ligação dupla (4 elétrons de ligação) e precisa completar o octeto com pares não ligantes; isso corresponde a 2 pares (4 elétrons) sobre esse oxigênio.
  • O oxigênio ligado por simples ligação e com carga negativa ( \mathrm{O}^-) precisa completar o octeto e também acomodar a carga extra: isso corresponde a 3 pares (6 elétrons) sobre esse oxigênio.
    Verificação da soma: 4+6=10 elétrons, que é exatamente o que tínhamos disponível.

Passo 5

Verificação do octeto e distribuição em cada átomo:
  • Oxigênio carbonílico ( \mathrm{C=O}): possui 2 pares não ligantes (4 elétrons) + 2 elétrons da metade da ligação dupla para o oxigênio \Rightarrow total de 8 elétrons ao redor do oxigênio (octeto satisfeito).
  • Oxigênio \mathrm{O}^- (ligado por simples): possui 3 pares não ligantes (6 elétrons) + 1 elétron da ligação simples compartilhada \Rightarrow total de 8 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 \mathrm{C-H} e a \mathrm{C-C}).

Passo 6

Cálculo rápido de cargas formais para confirmar a localização da carga negativa:
  • Para o oxigênio carbonílico:
\text{carga formal} = 6 - (\text{elétrons não ligantes}) - \tfrac{1}{2}(\text{elétrons de ligação}) = 6 - 4 - \tfrac{1}{2}\times 4 = 6 - 4 - 2 = 0.éãéçã
  • Para o oxigênio \mathrm{O}^-:
\text{carga formal} = 6 - 6 - \tfrac{1}{2}\times 2 = 6 - 6 - 1 = -1.
Assim a carga negativa está no oxigênio com três pares (concorda com a estrutura escrita \mathrm{...O^-}).

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 ( \mathrm{=O}) costuma aparecer \,2 pares não ligantes; em uma ligação simples com carga negativa ( \mathrm{O}^-) aparecem \,3 pares não ligantes. Exemplos rápidos: em \mathrm{H_2O} o oxigênio tem \,2 pares; em \mathrm{OH^-} o oxigênio tem \,3 pares.

Resposta

Oxigênio carbonílico ( \mathrm{C=O}): \,2 pares de elétrons não ligantes.
Oxigênio com carga negativa ( \mathrm{O}^-): \,3 pares de elétrons não ligantes.

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