) Qual o número máximo de ligações coordenadas ou dativas que o cloro (
) pode efetuar?
Passo 1
O enunciado pergunta: “Qual o número máximo de ligações coordenadas ou dativas que o cloro (
) pode efetuar?”\n
Informações relevantes dadas ou diretamente inferíveis do enunciado e que usaremos: \n
Informações relevantes dadas ou diretamente inferíveis do enunciado e que usaremos: \n
- O átomo é o cloro, com número atômico
. \n - Precisamos pensar em “ligações coordenadas ou dativas” (ou seja, ligações nas quais ambos os elétrons da ligação vêm do mesmo átomo — átomo doador) e descobrir o máximo que o cloro pode fazer. \n
- Não há outra figura ou tabela; vamos usar propriedades eletrônicas do átomo de cloro (configuração eletrônica, elétrons de valência e pares isolados) para responder.
Passo 2
Vamos lembrar quantos elétrons de valência o cloro tem — isso é básico e essencial. A configuração eletrônica do cloro neutro é
. \n
O que isso significa, de forma simples: os elétrons de valência são aqueles na camada , que aqui somam
elétrons. Portanto o cloro tem
elétrons de valência. (Escrevo em TeX:
.)
O que isso significa, de forma simples: os elétrons de valência são aqueles na camada
Passo 3
Agora vamos passar para a representação de Lewis do átomo de cloro neutro, que é útil para ver quantos pares isolados ele tem. \n
Dos elétrons de valência, em muitas representações um único elétron fica desemparelhado e disponível para fazer uma ligação simples (por exemplo, formando H–Cl). Os outros
elétrons ficam organizados como três pares não ligantes (três pares isolados). Em forma de contagem:
elétron desemparelhado
pares isolados (
). \n
Portanto, o cloro neutro tem pares isolados que, em princípio, podem ser doados a um aceitador para formar ligações dativas (cada ligação dativa usa um par isolado doador).
Dos
Portanto, o cloro neutro tem
Passo 4
O que é exatamente uma ligação dativa (coordenada)? É uma ligação covalente em que os dois elétrons do par que forma a ligação vêm do mesmo átomo (o doador); o outro átomo (o aceitador) fornece uma orbital vazia para acomodar esse par. Exemplos clássicos (análogo) são
doando um par para
formando
— ali há uma ligação dativa de
para
. \n
Aplicando isso ao cloro: cada par isolado do cloro pode ser doado uma vez para formar uma ligação dativa, desde que haja um aceitador apropriado com orbital vazio. Logo, o número máximo de ligações dativas que o cloro pode fazer como doador é limitado pelo número de pares isolados que ele tem: .
Aplicando isso ao cloro: cada par isolado do cloro pode ser doado uma vez para formar uma ligação dativa, desde que haja um aceitador apropriado com orbital vazio. Logo, o número máximo de ligações dativas que o cloro pode fazer como doador é limitado pelo número de pares isolados que ele tem:
Passo 5
Para evitar confusão: existe outro sentido em que alguém poderia perguntar “quantas ligações o cloro pode formar” pensando em ligações covalentes normais ou em hipervalência (expansão do octeto). Alguns compostos hipervalentes do cloro conhecidos são
(3 ligações) e
(5 ligações). Mas essas são ligações covalentes/hipervalentes — não são necessariamente todas ligações dativas originadas dos pares isolados do cloro. Além disso, não há necessidade de invocar orbitais d para responder à pergunta sobre ligações dativas: o limite prático vem dos pares isolados disponíveis para doação. \n
Portanto, mesmo que o cloro possa participar de estruturas com mais de uma ligação covalente (hipervalência), o número máximo de ligações coordenadas/dativas que ele pode efetuar como doador corresponde ao número de pares isolados, que é .
Portanto, mesmo que o cloro possa participar de estruturas com mais de uma ligação covalente (hipervalência), o número máximo de ligações coordenadas/dativas que ele pode efetuar como doador corresponde ao número de pares isolados, que é
Passo 6
Resumo didático rápido para a prova (decorável e fácil de aplicar): \n
- Ache os elétrons de valência do átomo (cloro tem
). \n - Descreva quantos pares isolados existem (aqui
). \n - Cada par isolado pode, no máximo, originar uma ligação dativa. \n
Logo, o número máximo de ligações dativas é igual ao número de pares isolados:. \n
Se aparecerem dúvidas na prova, explique brevemente: “o cloro tem três pares não ligantes; cada par pode doar um par de elétrons numa ligação coordenada, portanto no máximo três.”