Sabendo que, nos ácidos oxigenados (fórmula-base: HxEOy ), os átomos de H ionizáveis estão ligados a átomos de O , formando grupos - OH e que todos os átomos de O estão ligados ao átomo de E , escreva as fórmulas estruturais dos ácidos a seguir:
i)
;
i)
Passo 1
O enunciado pede para escrever a(s) fórmula(s) estrutural(is) do ácido com fórmula molecular
. As informações dadas que vamos usar são:
tem
átomos de hidrogênio ionizáveis e
átomos de oxigênio; os hidrogênios ionizáveis estão ligados a átomos de oxigênio formando grupos
; e todos os átomos de oxigênio estão ligados ao átomo central
(aqui o átomo
é o carbono). A tarefa é montar a ligação entre os átomos obedecendo essas regras.
Passo 2
Identifico os elementos e quantidades da fórmula
:
- O átomo central
é o carbono, então . - Há
hidrogênios ionizáveis (estes irão formar ). - Há
átomos de oxigênio, todos ligados ao átomo .
Anotei isso para usar na montagem da estrutura.
Passo 3
Relembrando as regras de valência que vamos aplicar (bem mastigado):
- Hidrogênio (
) faz sempre ligação covalente. - Oxigênio (
) costuma formar ligações covalentes (ou uma dupla ligação ou duas simples). - Carbono (
) costuma formar ligações covalentes.
Usando isso: o carbono precisa deligações no total. Temos oxigênios ligados a ele; se todos fossem apenas ligações simples , o carbono teria só ligações — ainda faltaria ligação. Para completar a valência do carbono sem violar que os hidrogênios estão ligados aos oxigênios (não ao carbono), o mais econômico é que um dos oxigênios forme uma ligação dupla com o carbono, isto é, um oxigênio ligado por . Assim o carbono terá ligações (dupla conta como 2): ligação dupla com um oxigênio + ligações simples com os outros dois oxigênios = ligações totais.
Passo 4
Agora coloque os
hidrogênios ionizáveis: eles ficam ligados a dois dos oxigênios como grupos
. Portanto a conectividade fica:
- Carbono central ligado a três oxigênios.
- Dois desses oxigênios são
(ou seja, ligado a e a por ligações simples). - Um oxigênio está ligado ao carbono por uma ligação dupla
(não tem H ligado a ele).
Escrevendo isso de forma condensada, a estrutura é. Outra forma equivalente de escrever é ; ambas mostram a mesma conectividade: duas unidades ligadas ao e um oxigênio .
Passo 5
Explicando por que essa é a estrutura correta (um pouco de intuição fácil de lembrar na prova):
- Se você tentar ligar os
hidrogênios diretamente ao carbono, violaria a regra dada (os hidrogênios ionizáveis devem estar em ). - Se você deixasse todos os três
como ligações simples sem dupla em nenhum, o carbono ficaria com só ligações (insuficiente). - A presença de
é comum em ácidos oxigenados (dá estabilidade eletrônica e respeita as valências).
Portanto, desenharrespeita todas as regras e valências.