Exercícios Resolvidos de Ligações Covalentes

Elaboração própria.

Indique as estruturas de Lewis dos compostos: Equation , Equation , Equation , Equation , Equation e Equation . Indique também as cargas formais para cada átomo.

Passo 1

Vamos colocar nosso passo-a-passo em prática.

No passo 1 a gente identifica o átomo central.

Ele é o que está em menor quantidade e é o menos eletronegativo da molécula.

Para Equation , Equation , Equation , Equation , Equation e Equation , ambos os fatores convergem para, respectivamente: Equation , Equation , Equation , Equation , Equation e Equation .

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Passo 2

No passo 2 a gente liga os outros átomos no átomo central.

Passo 3

O passo 3 a gente só usa se sobrou alguém sem ligar ao átomo central. Não é necessário em nenhum dos casos daqui.

Passo 4

O passo 4 é quando a gente conta os elétrons de valência da galera pra saber quantos elétrons a gente vai ter na estrutura de Lewis.

Primeiro as configurações eletrônicas pra saber quantos elétrons de valência:

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

Equation

E agora a gente faz uma tabelinha pra saber quantos elétrons tem que aparecer na nossa estrutura de Lewis.

Beleza! Próximo passo!

Passo 5

No passo 5 a gente completa os octetos, conta os elétrons e faz mais ligações, caso necessário, pra chegar no número de elétrons certo (que a gente previu no passo 4).

Primeiro, completando os octetos:

Aqui a gente simplesmente deixou todo mundo com 8 elétrons (4 pares, compartilhados ou não), com exceção do Equation que ficou com 2.

Repara que a gente já colocou o Equation entre colchetes, por causa da carga negativa dele.

E agora a gente vai contar os elétrons que apareceram na estrutura, não esquecendo que cada tracinho são dois elétrons.

Para o Equation temos 8 elétrons; Equation com 26 elétrons; Equation com 20 elétrons; Equation também com 20; Equation também com 20 elétrons; e Equation , com 32 elétrons.

A Equation e o Equation estão OK, com o número de elétrons igual ao da tabela do passo 4.

A molécula de Equation está com elétrons demais, então temos que fazer uma ligação dupla:

Ao fazer a ligação dupla, a gente retirou um par de elétrons de cada oxigênio envolvido na ligação. Aqui a gente ainda tá meio que “completando o octeto”. Com a ligação dupla a gente consegue fazer com que todo mundo fique com o octeto completo, sem ultrapassar o número de elétrons previsto no passo 4. A ligação dupla também poderia ter sido feita com o oxigênio da esquerda.

Equation tá com 20 elétrons mas só pode ter 16. Temos que fazer duas duplas:

Aqui a única opção para fazer duas ligações duplas era esse mesmo. Fazer uma tripla entre C e um dos Os não era uma opção porque o oxigênio não pode fazer mais que duas ligações.

O Equation tá com 20 elétrons e tem que ter 22. Aqui a gente tem que colocar mais um par de elétrons em alguém.

Opa, mas aquele Equation do meio ficou com 5 pares de elétrons. Pode isso???

O iodo está no 5º período da tabela periódica. Então tudo bem expandir o octeto. A gente contou que esse cara tem que ter 22 elétrons e o único jeito é colocando mais um par de elétrons aí. E porque no iodo do meio? Você até pode colocar em um das pontas, mas no estudo da carga formal (passo 6) vou te convencer que é melhor deixar esse cara do meio com mais pares de elétrons.

Se você não gostou de ver o iodo com 5 pares de elétrons, vai odiar ver o xenônio com 6! Mas na estrutura ele apareceu com 32 elétrons, e pela nossa conta ele precisa de 36. Tem que colocar mais 2 pares de elétrons nele, sim!

Beleza. Todo mundo com o número de elétrons conforme o previsto.

Passo 6

O passo 6 é o estudo das cargas formais.

A carga formal é o número de elétrons de valência menos o número de elétrons que aparecem no átomo na estrutura que a gente desenhou.

Apenas pra carga formal a gente considera que, em uma ligação, cada elétrons pertence a um átomo.

Cargas formais da água:

Equation

Equation

Cargas formais no Equation :

Equation

Equation

Cargas formais no Equation :

Equation

Equation

Equation

Existe outra forma de ressonância, onde a dupla ligação fica entre o Equation central e o da esquerda.

Onde as cargas formais ficam:

Equation

Equation

Equation

Essas duas estruturas de ressonância são equivalentes. Levam a cargas formais semelhantes.

Cargas formais no Equation :

Equation

Equation

Equation

Cargas formais no Equation :

Equation

Equation

Equation

Se a gente tivesse resolvido colocar o par de elétrons extra num iodo do canto:

Equation

Equation

Equation

Portanto a estrutura onde o par de elétrons “extra” fica no iodo do centro é a mais adequada, porque nos leva as menores cargas formais em módulo!

Cargas formais no Equation :

Equation

Equation

Se você achou estranho ver um gás nobre (o xenônio) fazendo ligações.. acostume-se. Eles são os reis de estabilidade e blá-blá-blá, mas, ocasionalmente, participam de ligações. Geralmente com uns caras bem eletronegativos, como é o caso do flúor.

Você pode ver que a soma das cargas formais de todos os caras ai de cima é zero. Exceto para o Equation , onde a soma dá -1, exatamente por causa da carga negativa que esse cara carrega!

Resposta

Cargas formais em azul.

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