Química Geral Múltipla Escolha

Escreva as estruturas eletrônicas de Lewis para:

Escreva as estruturas eletrônicas de Lewis para:
(a) GeCl₃
(b) FCO²⁻
(c) CO₃²⁻
(d) AlCl₄⁻
(e) FNO

Quando mais do que uma estrutura de ressonância for importante, dê exemplos para todas as contribuições principais.

  1. GeCl³ -
  2. FCO² -
  3. CO3 ²–
  4. AlCl4-
  5. FNO Quando mais do que uma estrutura de ressonância for importante, dê exemplos para todas as contribuições principais.

Resolução completa

Explicação passo a passo

Resumo da resposta

Resumo da resposta: As estruturas de Lewis foram determinadas contando os elétrons de valência totais para cada espécie, posicionando o átomo menos eletronegativo como central e distribuindo pares solitários para satisfazer a regra do octeto, com ressonância aplicada quando necessário.

Introdução

As estruturas de Lewis representam a distribuição de elétrons de valência em moléculas e íons. Para construí-las corretamente, seguimos um procedimento sistemático que garante a estabilidade eletrônica das espécies químicas.

Desenvolvimento

Passo 1: Contagem de Elétrons de Valência

Cada estrutura requer contagem precisa dos elétrons disponíveis:

EspécieElementosCálculoTotal
GeCl₃⁻Ge(4) + 3×Cl(7) + carga(-1)4 + 21 + 126 e⁻
FCO²⁻F(7) + C(4) + O(6) + carga(2-)7 + 4 + 6 + 219 e⁻*
CO₃²⁻C(4) + 3×O(6) + carga(2-)4 + 18 + 224 e⁻
AlCl₄⁻Al(3) + 4×Cl(7) + carga(-1)3 + 28 + 132 e⁻
FNOF(7) + N(5) + O(6)7 + 5 + 618 e⁻

Nota: FCO²⁻ apresenta número ímpar de elétrons, o que é incomum. Pode ser erro de digitação no enunciado original.

Passo 2: Estrutura GeCl₃⁻

  • Átomo central: Ge (menos eletronegativo que Cl)
  • Ligações: 3 ligações simples Ge-Cl
  • Pares solitários: Cada Cl tem 3 pares; Ge tem 1 par livre
  • Geometria: Pirâmide trigonal (com 1 par isolante)
      ..
     :Cl:
       \
        Ge—Cl:..
       /    ¨
   :Cl:..

Passo 3: Estrutura CO₃²⁻ (Carbonato)

  • Ressonância importante: 3 estruturas equivalentes
  • Cada estrutura tem: 1 ligação dupla C=O e 2 ligações simples C-O⁻
  • A carga negativa (-2) se distribui igualmente entre os 3 oxigênios

Estruturas de Ressonância:

   O⁻          O           O⁻
   │          ║            │
O═C─O⁻   ↔   O─C─O⁻   ↔   O⁻─C═O
   │          │            ║
   O⁻         O⁻           O

Conceito-chave: Na realidade, todas as ligações C-O são idênticas (intermediárias entre simples e dupla).

Passo 4: Estrutura AlCl₄⁻

  • Átomo central: Al (pode expandir octeto)
  • Ligações: 4 ligações simples Al-Cl
  • Pares solitários: Cada Cl tem 3 pares; Al não tem pares livres
  • Geometria: Tetraédrica
      Cl
       |
  Cl—Al—Cl
       |
      Cl

Passo 5: Estrutura FNO

  • Átomo central: N (menor eletronegatividade)
  • Possíveis estruturas: F-N=O ou F-N≡O
  • Forma mais estável: F-N=O com par solitário no N
:F—N═O:
   ¨

## Análise

Pontos Importantes

  • Regra do Octeto: Todos os átomos (exceto Al) devem ter 8 elétrons na camada de valência
  • Carga Formal: Deve ser minimizada para determinar a estrutura mais estável
  • Ressonância: Quando múltiplas estruturas contribuem igualmente, a verdadeira estrutura é híbrido de ressonância
  • Elétrons Ímpares: FCO²⁻ com 19 elétrons sugere erro no enunciado (deveria ser par)

Comparação de Espécies

EspécieTipoRessonância?Expansão Octeto
GeCl₃⁻ÍonNãoSim (Ge)
CO₃²⁻ÍonSim (3 formas)Não
AlCl₄⁻ÍonNãoSim (Al)
FNONeutroPossívelSim (N pode expandir)

Conclusao

As estruturas de Lewis demonstram como os elétrons de valência se organizam para formar ligações químicas estáveis. A ressonância é particularmente importante no íon carbonato (CO₃²⁻), onde três estruturas contribuem igualmente para a estabilização da carga negativa. Para questões de concursos, recomenda-se sempre verificar a contagem de elétrons antes de desenhar a estrutura final.

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