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.
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis de
(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
traz
elétron, há
átomos
.
traz
elétrons
.
Cada traz
elétrons, há
átomos
.
Total elétrons, ou seja,
pares de elétrons para distribuir.
Cada
Total
Passo 3
Montamos o esqueleto ligando o fósforo a cada oxigênio e a um hidrogênio, mas lembramos que em
dois hidrogênios são ligados aos oxigênios (grupos –OH) e um hidrogênio fica ligado diretamente ao fósforo (P–H). Assim o esqueleto é:
totalizando
ligações ao fósforo (uma P–H, duas P–O simples e uma
).
Passo 4
Reservamos
elétrons (
ligações
elétrons) para os pares de ligação. Sobram
elétrons (
pares) para serem distribuídos como pares livres. Cada oxigênio simples (--O--) recebe
pares livres para completar seu octeto, totalizando
pares. O oxigênio duplamente ligado (
O) recebe
pares livres (total de
elétrons) para completar
elétrons em torno dele. Usamos assim
pares. Restam
par livre, que se coloca no fósforo? Não: o fósforo já tem
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 pares;
-- O oxigênio duplo já tem octeto com dupla ligação e pares.
Logo o par que sobra fica como par livre no fósforo, mas isso levaria a fósforo com elétrons (octeto expandido) e carga formal pior. Em química clássica, prefere‐se não colocar par livre em
; na verdade o correto é usar aquele par livre para formar a dupla ligação
e eliminar qualquer par extra em P. Concluímos que não fica par livre extra no fósforo.
-- Os oxigênios simples já têm octeto com uma única ligação e
-- O oxigênio duplo já tem octeto com dupla ligação e
Logo o par que sobra fica como par livre no fósforo, mas isso levaria a fósforo com
Passo 5
O resultado final é:
onde o fósforo faz quatro ligações (P–H, duas P–O e uma
) e não possui par isolado. Cada átomo de oxigênio e o fósforo têm
elétrons ao seu redor.
Resposta
A estrutura de Lewis de
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
. O átomo central satisfaz a regra do octeto, portanto não há exceção à regra do octeto neste caso.