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Biblioteca de Química
Curso: Biblioteca de Química > Unidade 9
Lição 4: Estruturas de Lewis e geometria molecular- Como desenhar a estrutura de Lewis
- Como desenhar estruturas de Lewis
- Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do formaldeído (CH₂O)
- Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do íon cianeto (CN⁻)
- Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do difluoreto de xenônio (XeF₂)
- Exceções à regra de octeto
- Contar elétrons de valência
- Estrutura de Lewis
- Ressonância
- Ressonância e Fórmula de Lewis
- Carga formal
- Carga formal e Fórmula de Lewis
- Exemplo resolvido: uso de cargas formais para determinar estruturas de ressonância não equivalentes
- Ressonância e carga formal
- Teoria VSEPR para 2 eletrosferas
- Teoria VSEPR para 3 eletrosferas
- Mais sobre a fórmula de Lewis para dióxido de enxofre
- Teoria VSEPR para 4 eletrosferas
- Teoria VSEPR para 5 eletrosferas (parte 1)
- Teoria VSEPR para 5 eletrosferas (parte 2)
- Teoria VSEPR para 6 eletrosferas
- Polaridade molecular
- Teoria VSEPR
- Química Avançada 2015 - Discursiva 2d e 2e
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Exemplo resolvido: estrutura de Lewis do formaldeído (CH₂O)
A estrutura de Lewis de uma molécula pode ser construída por meio do seguinte passo a passo: (1) Encontre o número de elétrons de valência na molécula. (2) Desenhe ligações simples entre átomos ligados. (3) Distribua os elétrons restantes por toda a molécula, tendo em mente as regras do dueto e do octeto. Neste vídeo, usaremos estas etapas para construir a estrutura de Lewis do formaldeído (CH₂O). Versão original criada por Sal Khan.
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Transcrição de vídeo
RKA21MC - Olá, meu amigo(a),
tudo bem com você? Seja muito bem-vindo(a) a mais um
vídeo da Khan Academy Brasil. Neste vídeo, vamos resolver um exemplo
sobre a construção do diagrama de Lewis. Nesse exemplo, eu vou construir um
diagrama de Lewis para o formaldeído. Um formaldeído tem um carbono, dois hidrogênios
e um oxigênio, ou seja, CH₂O. Sabendo disso, pause esse vídeo e
tente construir a estrutura de Lewis, ou diagrama de Lewis,
para o formaldeído. E aí, fez?
Vamos fazer isso juntos agora? O primeiro passo a ser feito, e inclusive
já vimos isso em um vídeo anterior, é pensar sobre todos os elétrons
de valência para essa molécula. Sendo assim, vamos contabilizar a
quantidade total de elétrons de valência. O motivo de fazer isso é para que a gente vá descontando
a quantidade de elétrons de valência do total enquanto a gente vai construindo a estrutura
e utilizando os elétrons de valência. Para descobrir a quantidade
total de elétrons de valência, precisamos olhar na
tabela periódica dos elementos. Por exemplo, no caso do carbono, ele está
na segunda linha, nesse segundo período, portanto a segunda camada
é a camada externa, e nessa camada temos um, dois,
três, quatro elétrons de valência, portanto o carbono tem
quatro elétrons de valência. Agora, em relação ao átomo
de hidrogênio livre e neutro, ele vai ter apenas um elétron de valência,
porém temos esses dois hidrogênios aqui, então teremos aqui
duas vezes um, que é dois. Não podemos esquecer do oxigênio,
o oxigênio também está no segundo período, então ele tem a segunda camada
como camada externa, e ele tem um, dois, três,
quatro, cinco, seis elétrons de valência. Assim, o total de
elétrons de valência aqui será: quatro mais dois, que é seis, mais seis,
que é igual a 12 elétrons de valência. Agora que fizemos isso, vamos para a segunda etapa,
que é tentar desenhar a estrutura com ligações simples. Uma questão chave aqui para fazer isso é:
qual será o átomo central? A regra geral diz que o átomo menos
eletronegativo deve ficar no centro, e o hidrogênio é um ótimo candidato,
porém ele não entra nessa regra. Então a gente descarta o hidrogênio. Sendo assim, ficamos entre
o carbono e oxigênio. Como sabemos, o oxigênio é um
dos átomos mais eletronegativos, ele é um dos elementos mais eletronegativos
da tabela periódica dos elementos, ele está aqui muito
próximo do flúor, então com isso o carbono acaba sendo
um ótimo candidato para ser o átomo central. Então vamos colocar o carbono
bem aqui no centro? Depois disso, vamos colocar esses
outros átomos ao seu redor. A gente costuma chamar esses átomos que estão
ao redor do átomo central de átomos terminais. Vamos colocar nosso oxigênio aqui e
nossos dois hidrogênios aqui também, um aqui e um aqui. Agora precisamos desenhar
as linhas que representam as ligações. Essas linhas são ligações simples, e isso
aqui representa dois elétrons de valência. Isso aqui também representa
dois elétrons de Valência, e isso aqui também representa
dois elétrons de valência. Quantos elétrons de valência utilizamos aqui?
Dois, quatro, seis elétrons de valência. Então, se eu subtrair seis elétrons de valência
daqui eu vou ficar com quantos? 12 menos 6 é igual a 6, então eu fico com
seis elétrons de valência aqui. Agora vamos para a próxima etapa,
que é alocar os elétrons de valência restantes, tentando com isso
chegar à regra do octeto, mas isso só para os átomos
que não são o hidrogênio, porque o hidrogênio só precisa
de dois elétrons de valência. Sabendo disso, vamos alocar os
elétrons de valência que sobraram. Vamos começar aqui pelo oxigênio. Esse oxigênio já tem esses dois elétrons
que estão sendo compartilhados aqui, assim, para chegar à regra do octeto
ele precisa de mais seis, então vamos colocar esse seis elétrons aqui,
temos um, dois, três, quatro, cinco, seis, eu acabei de usar os seis elétrons de valência, então
eu não tenho mais nada aqui para brincar, mas vamos ver como os átomos estão
se sentindo quanto à regra do octeto? O hidrogênio aqui está compartilhando esses
dois elétrons que estão nessa ligação covalente. Como ele só precisa de dois elétrons de valência,
ele está se sentindo muito bem com isso, afinal, com esses dois elétrons que
estão sendo compartilhados, ele consegue fingir que já tem dois elétrons de
valência em sua camada externa, que nesse caso é a primeira camada e, como sabemos,
a primeira camada fica completa com dois elétrons. A mesma coisa para esse outro hidrogênio aqui.
Então, pelo menos para os átomos terminais, O oxigênio e os dois hidrogênios, eles estão se sentindo
como se eles já tivessem uma camada externa completa. Porém, chegamos à quarta etapa, onde
precisamos olhar para o nosso átomo central. Sendo assim, vamos nos concentrar
aqui no átomo central. Será que precisamos de mais ligações?
Será que precisamos fazer algo interessante aqui? Como podemos perceber, o carbono
só possui dois, quatro, seis elétrons nele, seis elétrons de valência, porém ele adoraria
ter oito para ter a camada externa completa. E como podemos fazer
ele atingir esse objetivo? Bem, poderíamos adicionar mais ligações.
E de onde poderia vir essas ligações? Viriam de algum par de elétrons
que está sozinho em algum átomo. Bem, os únicos pares de elétrons solitários
estão pairando aqui ao redor desse oxigênio, então que tal a gente pegar esse par de elétrons solitários
aqui e usá-lo para construir uma outra ligação covalente? Dessa forma, o nosso
diagrama de Lewis ficará assim. Eu acho melhor redesenhar
isso aqui, vamos fazer isso? Temos aqui o carbono, e aí temos
as três ligações covalentes originais. A gente também tinha um hidrogênio aqui
e um hidrogênio aqui. Ah, claro, também
tínhamos um oxigênio aqui, porém agora formamos uma
nova ligação covalente. Não podemos esquecer também que ainda temos
outros dois pares de elétrons ao redor do oxigênio. Então vamos desenhar isso aqui, temos esses dois elétrons
e esses dois elétrons ao redor do oxigênio. Agora sim, isso está muito bonito, porque o
oxigênio ainda tem oito elétrons ao seu redor, quatro em pares isolados e quatro que estão sendo
compartilhados aqui através dessa ligação dupla. Cada um dos hidrogênios
tem esses dois elétrons e eles estão sendo compartilhados através
de cada uma dessas ligações covalentes. Agora, por último temos o carbono
realizando quatro ligações covalentes, duas ligações simples
e uma ligação dupla. Como cada ligação simples
tem dois elétrons associados, temos aqui oito elétrons
ao redor do carbono. E pronto, isso realmente se parece com a estrutura,
ou diagrama de Lewis, para o formaldeído. Eu espero que você tenha
compreendido tudo direitinho, e mais uma vez eu quero deixar aqui para
você um grande abraço e até a próxima!