Enunciado

2.68) Duas estruturas de Lewis são mostradas abaixo para cada espécie. Determine a carga formal de cada átomo e, se for o caso, identifique a estrutura de Lewis de menor energia para cada espécie.

Resolução 2.68

Para solucionar a presente questão, precisamos de conhecimento sobre carga formal e energia de cada molécula.

Existem exceções à regra do octeto, como podemos saber qual é o arranjo correto entre os átomos na formação de uma molécula?

Isso pode ser feito por meio do cálculo da carga formal de cada estrutura. 

A fórmula da carga formal (Cfo) é:

Cf = V – (L + ½ 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 1

Calcular a carga formal de todos os elementos.

Passo 2

Analisar as cargas formais das duas estruturas

Resposta

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

    C f S = 6 - ( 2 + 1 2 × 6 )

    C f S = 1

    Para o O

    C f O 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 0

    Para a segunda molécula, temos:

    Para o S

    C f S = 6 - ( 2 + 1 2 × 8 )

    C f S = 0

    Para o O

    C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

    C f O = 1

    Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a segunda molécula, pois tem menor carga formal e valores de carga formal iguais a zero, portanto, maior possibilidade de existir.

  3. Para a primeira molécula do item b, vamos calcular a carga formal dos átomos presentes, utilizando a fórmula que foi expressa:

Para o S

C f S = 6 - ( 2 + 1 2 × 12 )

C f S = - 2

Para o O

C f O = 6 - ( 4 + 1 2 × 4 )

C f O = 0

Para a segunda molécula, temos:

Para o S

C f S = 5 - ( 2 + 1 2 × 6 )

C f S = 1

Para o O

C f O = 7 - ( 6 + 1 2 × 6 )

C f O = - 2

Portanto, a estrutura que possui a menor energia é a primeira molécula, pois tem menor carga formal e também é a molécula que possui maior possibilidade de existir, pois tem carga formal próxima a zero.

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