) No composto
, nas ligações
, qual é o número de ligações covalentes dativas? Dados:
.
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar, no composto
, quantas ligações
são ligações covalentes dativas (ou seja, onde os dois elétrons da ligação vêm do mesmo átomo).
Dados fornecidos: e
(números atômicos). Não foram enviadas figuras; usamos a fórmula química dada.
Dados fornecidos:
Passo 2
Primeiro: quantos elétrons de valência cada átomo tem — isso ajuda a montar a estrutura de Lewis.
- Fósforo (
) está no grupo 15, então tem elétrons de valência. - Oxigênio (
) está no grupo 16, então tem elétrons de valência.
Calculamos o total de elétrons de valência da fórmula:
Isso significa que, ao desenhar a estrutura de Lewis, devemos distribuir
elétrons (pares) entre átomos e ligações.
Passo 3
Observação estrutural importante (útil para achar a geometria real): o óxido representado por
corresponde ao “meio” da molécula real
, a forma molecular estável. Na estrutura real cada átomo de fósforo é ligado a quatro oxigênios: a três oxigênios de ponte (ligando a dois fósforos) e a um oxigênio terminal. Portanto, na unidade empírica
há:
-
oxigênios terminais (um ligado a cada fósforo, frequentemente representados como ), e -
oxigênios de ponte (que ligam os dois fósforos, formando três ponteamentos ).
Assim, cada fósforo aparece ligado aoxigênios (3 pontes + 1 terminal).
Passo 4
Explico o que é ligação covalente dativa (ligação coordenada) de forma simples: é uma ligação onde os dois elétrons compartilhados vêm do mesmo átomo. Um exemplo clássico é a formação do íon amônio: quando
doa um par de elétrons para um
, a ligação N→H é dativa. Em moléculas com elementos do terceiro período (como P), muitas ligações P–O “duplas” são melhor descritas como uma ligação simples P–O mais uma ligação coordenada do par livre do oxigênio para o fósforo (ou seja,
). Isso ocorre porque o fósforo tende a ficar com carga formal positiva em algumas ressonâncias e o oxigênio com carga negativa, indicando doação de par do oxigênio.
Passo 5
Aplicando isso ao nosso esqueleto de
: os oxigênios terminais (aqueles que aparecem como
nas fórmulas de Lewis simples) são justamente os que envolvem esse caráter dativo — o oxigênio fornece um par de elétrons para o fósforo, formando a ligação múltipla/resonante que chamamos de ligação dativa em representações de ressonância. Como vimos no Passo 3, na unidade
existem exatamente
oxigênios terminais (um ligado a cada átomo de fósforo). Logo, existem
ligações
que têm natureza dativa (uma por cada fósforo, correspondendo aos dois oxigênios terminais).
Passo 6
Para reforçar a intuição: as demais ligações
(as formadas pelos oxigênios de ponte) são ligações simples covalentes normais
em que cada átomo dá um elétron para a ligação. Só as ligações com os oxigênios terminais apresentam o caráter de doação de par do oxigênio para o fósforo (dativa). Portanto o número procurado é
.
Resposta
2