As seguintes estruturas de Lewis estão incorretas. Identifique o erro em cada caso e informe qual seria a estrutura de Lewis correta. \mathrm{H}-\ddot{\mathrm{C}}=\ddot{\mathrm{N}}
Passo 1
O enunciado apresenta a estrutura de Lewis
\mathrm{H}-\ddot{\mathrm{C}}=\ddot{\mathrm{N}}
para a molécula HCN e pede para identificar o erro e dar a estrutura correta. O conteúdo aqui é montagem de estrutura de Lewis usando contagem de elétrons de valência e verificação de octeto e cargas formais.
Esqueleto mais razoável é H–C–N. Duas ligações simples (H–C e C–N) usam
2 + 2 = 4\text{ elétrons},é
restando 10-4 = 6\text{ elétrons}é para pares não ligantes.
Passo 4
Para satisfazer o octeto de C e N, percebemos que se colocarmos todos os 6 elétrons livres em N (três pares), C ficaria com apenas 4 elétrons na camada de valência. Então devemos converter pares não ligantes de N em ligações múltiplas ao C, formando uma tripla ligação C\equivN. Dessa forma temos:
– Ligações: H–C simples (2 e^{-}) e C\equivN tripla (6 e^{-}), total de 8 e^{-} usados.
– Restam 10-8 = 2 elétrons, que vão como único par livre em N.
Com isso C e N alcançam 8 elétrons cada, e H alcança 2 elétrons.
Passo 5
Calculamos as cargas formais para confirmar zero em todos os átomos:
– H: 1 - 0 - \tfrac{2}{2}=0.
– C: 4 - 0 - \tfrac{8}{2}=0.
– N: 5 - 2 - \tfrac{6}{2}=0.
Logo esta estrutura não apresenta cargas formais.
Resposta
A estrutura de Lewis correta para HCN é
\mathrm{H}-\mathrm{C}\equiv\mathrm{N}
com um único par de elétrons livres em \mathrm{N}.