Segundo a regra do octeto (os átomos são mais estáveis quando conseguem oito elétrons na camada de valência), sejam pares solitários ou compartilhados mediante a ligação covalente. A regra do octeto estabelece a ligação entre átomos que devem possuir oito elétrons na camada de valência — a fim de atingirem estabilidade. Sabendo disso, então, pode-se representar as estruturas moleculares de compostos partindo de suas fórmulas químicas. A ação da luz solar sobre certos compostos presentes na água do mar, como a cisteína , um aminoácido,, leva à 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.
Pares solitários (elétrons não pareados e ligações simples), duplas ou triplas são usados para indicar onde os elétrons de valência estão localizados ao redor de cada átomo em uma estrutura de Lewis. No entanto — 20-75.com um par de átomos pode precisar compartilhar mais de um par de elétrons para atingir o octeto necessário. Como o hidrogênio só precisa de dois elétrons para preencher sua camada de valência, ele é uma exceção à regra do octeto e só precisa formar uma ligação. A tendência dos átomos do grupo principal de formar ligações suficientes para obter oito elétrons de valência é conhecida como regra do octeto. Nesta seção — exploraremos o método típico para representar elétrons da camada de valência e ligações químicas, ou seja, símbolos de Lewis e estruturas de Lewis.
Os elementos da família 5A — como o nitrogênio, possuem 5, e assim por diante. Ela representa a camada eletrônica mais externa de um átomo, com os elétrons disponíveis para a realização das ligações covalentes. Primeiramente, é preciso entender o que é a camada de valência (C.V.). Confira abaixo como representar essa estrutura, além de exemplos e exercícios resolvidos. Pensando nisso (no início do século XX), o químico norte-americano Gilbert Newton Lewis propôs um modelo que explica essas ligações covalentes, chamado estrutura de Lewis.
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.
O princípio do octeto
Cada símbolo indica como os elétrons de valência se distribuem em cada átomo. Ele mostrou cada elétron da camada de valência como um ponto circundando o símbolo do átomo correspondente. No cotidiano, as ligações covalentes são extremamente frequentes. A partir de agora, você consegue desenhar as estruturas com ligações covalentes segundo a proposta de Lewis, preenchendo o octeto eletrônico de cada átomo. Nestes exemplos observamos que (seguindo o procedimento passo a passo), é possível elaborar rapidamente uma estrutura de Lewis. Uma vez finalizada, traçamos as ligações covalentes e atribuímos à molécula a carga total de -1 devido ao elétron extra que adicionamos.
Criação das representações de Lewis
Também usamos símbolos de Lewis para indicar a formação de ligações covalentes (que são mostradas nas estruturas de Lewis), desenhos que descrevem a ligação em moléculas e íons poliatômicos. Usamos símbolos de Lewis para descrever as configurações de elétrons de valência de átomos e íons monoatômicos. Isso explica por que no CS2 as ligações C-S são mais curtas do que o esperado para ligações simples. Com as ligações duplas, as ligações C-S ficam mais curtas do que as ligações simples porque ligações múltiplas , como duplas, são mais fortes e mais curtas que ligações simples. Para resolver isso, podemos adicionar pares de elétrons entre o carbono e os enxofres para formar ligações múltiplas. No entanto — o carbono geralmente forma 4 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.
É capaz de dissolver numerosos compostos — materiais e elementos, tais como fósforo, enxofre, selênio, resinas, lacas e semelhantes. Doze elétrons permanecem e são alocados em pares ao redor dos átomos de enxofre. Inicialmente, posicionamos os elétrons ao redor dos átomos de modo a gerar ligações simples. Contudo, os metais de transição podem possuir mais de oito elétrons na camada de valência. Comuns em diversos compostos, vemos exemplos típicos envolvendo elementos do grupo IIIA — B, Al, Ga, In, Tl. Nessa notação, C representa os elétrons compartilhados, ou seja, aqueles que formam ligações covalentes.
Instruções para a construção das estruturas de Lewis
Aqui 3 e 7 são os respectivos grupos ou números de elétrons de valência disponíveis para alumínio e flúor. Este critério é muito útil para compostos de metais de transição. Além disso, é importante observar que os hidrogênios normalmente se ligam a átomos muito eletronegativos.
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.