De acordo com a regra do octeto, a estabilidade dos átomos aumenta quando estes conseguem adquirir oito elétrons na camada de valência, seja por meio de pares solitários ou por ligações covalentes. A estabilidade é alcançada pelos átomos quando possuem oito elétrons na camada de valência, conforme a regra do octeto. Com esse conhecimento, é possível desenhar as estruturas moleculares dos compostos a partir de suas respectivas fórmulas químicas. A incidência da luz solar sobre determinados compostos da água do mar (como o aminoácido cisteína), resulta na formação de dissulfeto de carbono.
O íon clorito possui uma carga negativa, que deve ser levada em consideração no cálculo dos elétrons de valência. Nitrogênio tem 5 elétrons de valência (família 5A) — portanto a molécula tem um total de 8 elétrons de valência, assim como a água. Assim, podemos representar as ligações covalentes com um traço, finalizando a estrutura de Lewis da água. A soma dos dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio resulta em 8 elétrons de valência da molécula — portanto 4 pares eletrônicos.
Para mostrar a localização dos elétrons de valência em torno de cada átomo em uma estrutura de Lewis, utilizam-se 20-75.com pares solitários, elétrons não emparelhados e diferentes tipos de ligações, como simples, duplas ou triplas. Contudo, pode ser necessário que um par de átomos compartilhe mais de um par de elétrons para garantir que atinjam o octeto desejado. Por ser uma exceção à regra do octeto, o hidrogênio precisa apenas de dois elétrons para preencher sua camada de valência e, portanto, precisa formar apenas uma ligação. O fenômeno em que os átomos do grupo principal buscam formar ligações suficientes para obter oito elétrons de valência é denominado regra do octeto. Vamos investigar nesta seção o método convencional para representar elétrons da camada de valência e ligações químicas, especificamente símbolos de Lewis e estruturas de Lewis.
Os elementos da família 5A (como por exemplo o nitrogênio), apresentam 5 elétrons. Essa camada eletrônica mais externa de um átomo representa os elétrons que estão disponíveis para a formação de ligações covalentes. Em primeiro lugar, é fundamental compreender o conceito da camada de valência (C.V.). Abaixo (você encontrará orientações sobre como representar essa estrutura), além de exemplos e problemas resolvidos. Levando isso em conta (no início do século XX), o químico americano Gilbert Newton Lewis apresentou um modelo, batizado de estrutura de Lewis, que esclarece essas ligações covalentes.
No entanto, essa estrutura falha em prever alguns detalhes importantes, como a geometria molecular em relação a um átomo e seu ambiente , se for quadrado, plano trigonal, bipiramidal etc.,. Todos os compostos existentes podem ser representados por estruturas de Lewis — dando uma primeira aproximação de como a molécula ou os íons poderiam ser. Por outro lado — a configuração eletrônica do átomo de carbono permite (e requer) a formação de quatro ligações covalentes.
A regra do octeto
Os símbolos são uma representação da distribuição dos elétrons de valência para cada átomo. Ele representou cada elétron na camada de valência como um ponto ao redor do símbolo do átomo em questão. As ligações covalentes estão muito presentes no dia a dia. Agora, você é capaz de representar as estruturas que possuem ligações covalentes do modo que foi proposto por Lewis, completando o octeto eletrônico de cada átomo. Vimos, nesses exemplos, que, ao seguirmos o passo a passo, conseguimos fazer uma estrutura de Lewis de maneira rápida. Depois de completo (representamos as ligações covalentes e indicamos a carga geral da molécula de -1), pelo elétron adicional que colocamos.
Elaboração das estruturas de Lewis
Para demonstrar a formação de ligações covalentes (também utilizamos símbolos de Lewis), que aparecem nas estruturas de Lewis, ilustrações que detalham as ligações em moléculas e íons poliatômicos. A descrição das configurações eletrônicas de valência de átomos e íons monoatômicos é feita também através de símbolos de Lewis. Esse fato ajuda a entender por que as ligações C-S no CS2 se revelam mais curtas do que o esperado para ligações simples. As ligações C-S se encurtam em virtude das ligações duplas, uma vez que ligações múltiplas , como duplas, possuem maior força e menor comprimento do que ligações simples. Para solucionar essa questão, podemos introduzir pares de elétrons entre o carbono e o enxofre para formar ligações múltiplas. Entretanto, é comum que o carbono estabeleça quatro ligações para completar seu octeto.
A situação é complicada quando se deseja criar estruturas de Lewis para compostos de metais de transição. Ambos são iguais (uma vez que as estruturas emergiram como isômeros estruturais da mesma fórmula molecular C 2 H 6 O. No entanto), isto também teria sido correcta propor estrutura dimetílico CH 3 OCH 3 , que é mais simétrica.
Em todos os casos, essas ligações envolvem o compartilhamento ou transferência de elétrons da camada de valência entre os átomos. Contando os elétrons ao redor do carbono, vemos que ele tem apenas 4 elétrons , duas ligações simples,. A pergunta fala sobre os comprimentos das ligações C-S no dissulfeto de carbono ( CS2) sendo mais curtas do que o esperado para ligações simples de carbono com enxofre. O número total de elétrons representados em um diagrama de Lewis tanto faz à soma dos elétrons de valência da cada átomo.
Tem a capacidade de dissolver um grande número de compostos, materiais e elementos, como fósforo, enxofre, selênio, resinas, lacas, etc. Restam 12 elétrons, que são distribuídos como pares de elétrons ao redor dos átomos de enxofre. Distribuímos os elétrons ao redor dos átomos para formar ligações simples inicialmente. No entanto, os metais de transição podem ter mais de oito elétrons de valência. Exemplos típicos disso são observados em muitos compostos onde elementos do grupo IIIA , B, Al, Ga, In, Tl, intervêm. Onde C significa elétrons compartilhados (isto é), aqueles que participam de ligações covalentes.
Passo a passo para montar as estruturas de Lewis
Os valores 3 e 7 correspondem respectivamente aos grupos ou ao número de elétrons de valência disponíveis para flúor e alumínio. Esse critério é bastante eficaz para compostos que envolvem metais de transição. Ademais — é essencial destacar que os átomos de hidrogênio geralmente se ligam a átomos que têm alta eletronegatividade.
Regras para a estrutura de Lewis
D são os elétrons disponíveis , determinados pelo grupo ou pelo número de elétrons de valência. N são os elétrons necessários — que devem ter o átomo em sua camada de valência para ser isoeletrônicos ao gás nobre que se segue no mesmo período. Todos eles têm em comum a tendência de completar o octeto da camada de valência. Assim, o carbono pertence ao grupo IVA, o oxigênio ao grupo VIA e o nitrogênio ao VA. Isso feito, independentemente do composto, o número de elétrons de valência permanece o mesmo, para que mais cedo ou mais tarde eles sejam memorizados.
O dissulfeto de carbono é preparado comercialmente pela reação de enxofre com carbono. O dissulfeto de carbono é extremamente inflamável. O dissulfeto de carbono tem um átomo de carbono e dois átomos de enxofre nas laterais. Além disso, é produzido em águas pantanosas e também expelido por vulcões junto com outros gases. É um líquido incolor ou ligeiramente amarelado com um odor desagradável devido às impurezas que contém , compostos de enxofre,.
Antes de aplicar a fórmula (deve-se lembrar que os hidrogênios formam uma ligação simples), oxigênio dois, carbono quatro e que a estrutura deve ser o mais simétrica possível. Aplicando o conhecimento de TEV e TRPEV (segue-se que a geometria é distorcida tetraédrica pelo par livre de nitrogênio e), portanto, sua hibridação é sp 3 . Como os 8 elétrons disponíveis 6 participam das ligações — existe um par não compartilhado localizado acima do átomo de nitrogênio. Desta vez, a fórmula está correta com o número de links , três links verdes,. Como resultado, o alumínio não cumpre a regra do octeto e esse fato não se reflete nos cálculos. Os elétrons compartilhados são destacados com pontos verdes para diferenciá-los dos não-compartilhados.
