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{H}_{3} \mathrm{PO}_{3}

Passo 1

O enunciado pede a estrutura de Lewis de \mathrm{H_3PO_3} (ácido fosforoso) e que indiquemos o tipo de exceção à regra do octeto. Aqui o conteúdo é montagem de estrutura de Lewis para molécula neutra, checando se o átomo central (fósforo) satisfaz ou não o octeto.

Passo 2

Contamos os elétrons de valência totais. Cada átomo de \mathrm{H} traz 1 elétron, há 3 átomos \to 3\times1=3. \mathrm{P} traz 5 elétrons \to 5.
Cada \mathrm{O} traz 6 elétrons, há 3 átomos \to 3\times6=18.
Total = 3+5+18=26 elétrons, ou seja, 13 pares de elétrons para distribuir.

Passo 3

Montamos o esqueleto ligando o fósforo a cada oxigênio e a um hidrogênio, mas lembramos que em \mathrm{H_3PO_3} dois hidrogênios são ligados aos oxigênios (grupos –OH) e um hidrogênio fica ligado diretamente ao fósforo (P–H). Assim o esqueleto é:
\mathrm{H\;-\;P\;-\;O\;-\;H} \quad,\quad \mathrm{P\;-\;O\;-\;H} \quad,\quad \mathrm{P\;=\;O}
totalizando 4 ligações ao fósforo (uma P–H, duas P–O simples e uma P=O).

Passo 4

Reservamos 8 elétrons ( 4 ligações \times 2 elétrons) para os pares de ligação. Sobram 26-8=18 elétrons ( 9 pares) para serem distribuídos como pares livres. Cada oxigênio simples (--O--) recebe 3 pares livres para completar seu octeto, totalizando 2\times 3=6 pares. O oxigênio duplamente ligado ( =O) recebe 2 pares livres (total de 4 elétrons) para completar 8 elétrons em torno dele. Usamos assim 6+2=8 pares. Restam 9-8=1 par livre, que se coloca no fósforo? Não: o fósforo já tem 8 elétrons em ligações e não queremos cargas formais altas. Em vez disso, conferimos se precisamos de ligações extras:
-- Os oxigênios simples já têm octeto com uma única ligação e 3 pares;
-- O oxigênio duplo já tem octeto com dupla ligação e 2 pares.
Logo o par que sobra fica como par livre no fósforo, mas isso levaria a fósforo com 10 elétrons (octeto expandido) e carga formal pior. Em química clássica, prefere‐se não colocar par livre em P; na verdade o correto é usar aquele par livre para formar a dupla ligação P=O e eliminar qualquer par extra em P. Concluímos que não fica par livre extra no fósforo.

Passo 5

O resultado final é:
\begin{array}{c} \quad\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;: \\\ \quad\mathrm{H}\\\ \quad|\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \\\ \mathrm{HO\;-}\,O\;-\;P\;=\;O\\\ \quad\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\; \\\ \quad\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\mathrm{H} \end{array}
onde o fósforo faz quatro ligações (P–H, duas P–O e uma P=O) e não possui par isolado. Cada átomo de oxigênio e o fósforo têm 8 elétrons ao seu redor.

Resposta

A estrutura de Lewis de \mathrm{H_3PO_3} é aquela em que o fósforo está ligado a um hidrogênio, a dois grupos –OH e a um oxigênio por dupla ligação, sem pares livres extras no P. O átomo central satisfaz a regra do octeto, portanto não há exceção à regra do octeto neste caso.

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