Enunciado

52. Determine a carga formal de cada átomo dos seguintes íons. Identifique a estrututura de energia mais baixa em cada um deles.

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? Para solucionar a presente questão, precisamos de conhecimento sobre carga formal e energia de cada molécula.

A fórmula da carga formal (Cfo) é:

C f = V - L - 1 2 S

Em que:

V = quantidade de elétrons de valência do átomo livre; L = quantidade de elétrons presentes nos pares isolados (não ligantes) do átomo na estrutura; S = quantidade de elétrons compartilhados pelo átomo na estrutura.

Passo 2

  1. Para a primeira molécula do item a, vamos calcular a carga formal de cada átomo presente, utilizando a fórmula acima:
  2. Para o C

    C f C = 4 - ( 2 + 1 2 × 8 )

    C f C = - 2

    Para o N

    C f N = 5 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f N = -1

    Para a segunda molécula, temos:

    Para o C

    C f C = 4 - ( 2 + 1 2 × 8 )

    C f C = - 2

    Para o N

    C f N = 5 - ( 2 + 1 2 × 6 )

    C f N = 0

    Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a primeira molécula, pois tem menor carga formal.

    Passo 3

  3. Para a primeira molécula do item b, vamos calcular a carga formal de cada átomo presente, utilizando a fórmula acima:
  4. Para o As

    C f A s = 8 - ( 4 + 1 2 × 8 )

    C f A s = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Para a segunda molécula, temos:

    Para o As

    C f A s = 8 - ( 3 + 1 2 × 10 )

    C f A s = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Para o outro O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Para a terceira molécula, temos:

    Para o As

    C f A s = 8 - ( 0 + 1 2 × 16 )

    C f A s = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a terceira molécula, pois tem menor carga formal.

    Passo 4

  5. Para a primeira molécula do item c, vamos calcular a carga formal de cada átomo presente, utilizando a fórmula acima:
  6. Para o I

    C f I = 8 - ( 1 + 1 2 × 14 )

    C f I = 0

    Para uma molécula de O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Para outras 3 moléculas de O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Para a segunda molécula, temos:

    Para o I

    C f I = 8 - ( 0 + 1 2 × 16 )

    C f I = 0

    Para 2 moléculas de O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Para outras 2 moléculas de O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Para a terceira molécula, temos:

    Para o I

    C f I = 8 - ( 4 + 1 2 × 8 )

    C f I = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 6 + 1 2 × 2 )

    C f O = - 1

    Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a segunda molécula, pois tem menor carga formal.

Resposta

  1. Primeira molécula
  2. Terceira molécula
  3. Segunda molécula
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