As seguintes espécies não obedecem a regra do octeto. Encontre as estruturas de Lewis para cada íon ou moléculas e informe o tipo de exceção a regra do octeto. \mathrm{ClO}_{3}
Passo 1
O enunciado pede para montar as estruturas de Lewis de \mathrm{ClO}_3 e identificar a exceção à regra do octeto. Vamos usar contagem de elétrons de valência, montagem do esqueleto, distribuição de pares isolados, cálculo de cargas formais e reconhecimento do tipo de exceção (radical, octeto expandido ou deficiente).
Passo 2
Contamos os elétrons de valência de \mathrm{ClO}_3. O cloro tem 7 elétrons e cada oxigênio tem 6, totalizando
7 + 3\times6 = 25\text{ elétrons},
um número ímpar que indica a presença de um elétron desemparelhado (radical).
Passo 3
Escolhemos o átomo central (Cl) e conectamos a cada oxigênio por ligações simples, usando 3\times2=6 elétrons; restam 25-6=19 elétrons para distribuir.
Passo 4
Para completar o octeto dos oxigênios e acomodar o elétron ímpar, formamos duas ligações duplas e uma simples entre Cl e O. Assim usamos
– 2\times4 elétrons nos oxigênios com dupla ligação,
– 6 elétrons no oxigênio com ligação simples,
totalizando 14 elétrons nos oxigênios, sobrando 19-14=5 elétrons para o cloro. Esses 5 são 2 em um par isolado e 1 desemparelhado.
Passo 5
Calculamos as cargas formais nesse arranjo:
Cada oxigênio com dupla ligação: carga formal 0.
Oxigênio com ligação simples: carga formal -1.
Cloro: carga formal +1 e possui um elétron desemparelhado.
Como há três oxigênios equivalentes, podemos permutar qual deles faz a ligação simples, gerando três estruturas de ressonância, exemplificadas por uma delas:
Concluímos que \mathrm{ClO}_3 é uma espécie neutra com número ímpar de elétrons (radical), logo não é possível completar o octeto em todos os átomos. Este é o tipo de exceção à regra do octeto: elétron ímpar (espécie radical).
Resposta
As três estruturas de ressonância de \mathrm{ClO}_3 apresentam o cloro com carga formal +1 e um elétron desemparelhado, um oxigênio com carga formal -1 e dois oxigênios neutros, alternando em posições equivalentes. A exceção à regra do octeto é que se trata de um radical (número ímpar de elétrons).