Exercícios Resolvidos de Ligações Covalentes

UFMG – Lista de Exercícios Química Geral. Ligação Covalente. Questão 6.

a) Sabendo que os elétrons de uma molécula devem estar distribuídos de forma que as cargas nos átomos fiquem o mais próximo possível de zero, esboce a melhor estrutura de Lewis para o íon sulfito, S O 3 2 - , com base nas cargas formais.

b) Em solução aquosa o íon sulfito interage com os íons H + . O H + se liga ao átomo de S ou ao átomo de O no S O 3 2 - ? Justifique.

Passo 1

a) No passo 1, a gente identifica o átomo central. Como o S está em menor quantidade e é menos eletronegativo, vamos apostar nele!

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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 aqui.

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:

S : 16   1 s 2   2 s 2   2 p 6   3 s 2   3 p 4 ⏟ 6   e l é t r o n s

O 8 : 1 s 2   2 s 2   2 p 4 ⏟ 6   e l é t r o n s

E agora a gente faz aquela tabelinha:

Passo 5

No passo 5 a gente completa os octetos, conta os elétrons e faz mais ligações pra chegar no número de elétrons certo.

Primeiro, completando os octetos:

E contando aí, a gente ficou com 26 elétrons. Exatamente como a gente tinha contado antes.

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 pertende a um átomo.

Estudo das cargas formais:

C F S : 6 - 5 = + 1

C F O 1 : 6 - 7 = - 1

C F O 2 : 6 - 7 = - 1

C F O 3 : 6 - 7 = - 1

A gente não gosta muito de ver uma carga formal positiva e uma carga formal negativa assim né?

Nem sempre tem solução, mas como o S pode expandir o octeto, a gente pode deslocar um par de elétrons de um oxigênio para fazer uma ligação com o S pra ter cargas formais mais próximas de zero. Olha aí:

Presta atenção aqui.

Isso que a gente fez é diferente de quando a gente conta os elétrons e tem elétrons a mais e a gente precisa fazer ligações.

Quando isso acontece, a gente liga dois átomos e tira um par de elétrons de cada um.

Aqui não!

A gente não tá alterando o número total de elétrons na espécie (pode contar, segue sendo 26). A gente só tá movendo os elétrons do oxigênio em direção ao S , numa ressonância. Aquele par de elétrons tá deslocalizado.

Isso só altera as cargas formais. Beleza?

Vamos ver como elas ficaram agora:

C F S : 6 - 6 = 0

C F O 1 : 6 - 7 = - 1

C F O 2 : 6 - 6 = 0

C F O 3 : 6 - 7 = - 1

Contando os oxigênios de cima para baixo.

Agora nossas cargas formais estão mais próximas de zero do que antes, né? Melhor assim!

Passo 7

O nosso passo 7 é o estudo da ressonância.

Sim, vai ter ressonância. Sim, vai ter ressonância pra caramba!

Entre as estruturas de ressonância possíveis a gente vai ter a sem nenhuma ligação dupla e com uma ligação dupla entre o S e um dos O . 4 estruturas!

Mas o enunciado não pede isso.

Ele só quer uma estrutura com as melhores cargas formais.

É a estrutura com uma ligação dupla entre o S e qualquer um dos oxigênios, como a gente já representou.

Passo 8

b) Agora ele quer saber com quem os íons H + vão interagir no íon sulfito.

Algum palpite???

Acertou quem disse “com os oxigênios”.

A carga negativa do íons sulfito não está “localizada”. Ela está dispersa pelos 3 oxigênios. Como carga positiva ( H + ) interage com carga negativa, esse H + vai interagir com os oxigênios.

Resposta

a)

b) Ao átomo de oxigênio.

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