Então você já viu a imagem acima, certo?
Deixe-me explicar brevemente a imagem acima.
A estrutura de Lewis do H2CO3 possui um átomo de carbono (C) no centro que é cercado por um átomo de oxigênio (O) e dois grupos OH. Existe uma ligação dupla entre o átomo de carbono (C) e o átomo de oxigênio (O) e o restante dos outros átomos tem uma ligação simples. Existem 2 pares solitários nos três átomos de oxigênio (O).
Se você não entendeu nada da imagem acima da estrutura de Lewis do H2CO3, fique comigo e você obterá uma explicação detalhada passo a passo sobre como desenhar uma estrutura de Lewis do H2CO3 .
Então, vamos passar às etapas de desenho da estrutura de Lewis da molécula de H2CO3.
Etapas para desenhar a estrutura de Lewis do H2CO3
Etapa 1: Encontre o número total de elétrons de valência na molécula de H2CO3
Para encontrar o número total de elétrons de valência em uma molécula de H2CO3, primeiro você precisa saber os elétrons de valência presentes no átomo de hidrogênio , no átomo de carbono e também no átomo de oxigênio.
(Elétrons de valência são os elétrons presentes na órbita mais externa de qualquer átomo.)
Aqui vou lhe dizer como encontrar facilmente os elétrons de valência do hidrogênio, carbono e também do oxigênio usando uma tabela periódica.
Total de elétrons de valência na molécula de H2CO3
→ Elétrons de valência dados pelo átomo de hidrogênio:
O hidrogênio é um elemento do grupo 1 da tabela periódica. [1] Portanto, o elétron de valência presente no hidrogênio é 1 .
Você pode ver que apenas um elétron de valência está presente no átomo de hidrogênio, conforme mostrado na imagem acima.
→ Elétrons de valência dados pelo átomo de carbono:
O carbono é um elemento do grupo 14 da tabela periódica. [2] Portanto, os elétrons de valência presentes no carbono são 4 .
Você pode ver os 4 elétrons de valência presentes no átomo de carbono, conforme mostrado na imagem acima.
→ Elétrons de valência dados pelo átomo de oxigênio:
O oxigênio é um elemento do grupo 16 da tabela periódica. [3] Portanto, os elétrons de valência presentes no oxigênio são 6 .
Você pode ver os 6 elétrons de valência presentes no átomo de oxigênio, conforme mostrado na imagem acima.
Então,
Total de elétrons de valência na molécula de H2CO3 = elétrons de valência doados por 2 átomos de hidrogênio + elétrons de valência doados por 1 átomo de carbono + elétrons de valência doados por 3 átomos de oxigênio = 1(2) + 4 + 6 (3) = 24.
Passo 2: Selecione o átomo central
Para selecionar o átomo central, devemos lembrar que o átomo menos eletronegativo permanece no centro.
(Lembre-se: se houver hidrogênio em determinada molécula, sempre coloque hidrogênio do lado de fora.)
Agora, aqui a molécula dada é H2CO3 e contém átomo de hidrogênio (H), átomo de carbono (C) e átomos de oxigênio (O).
Então, de acordo com a regra, temos que manter o hidrogênio fora.
Agora você pode ver os valores de eletronegatividade do átomo de carbono (C) e do átomo de oxigênio (O) na tabela periódica acima.
Se compararmos os valores de eletronegatividade do carbono (C) e do oxigênio (O), então o átomo de carbono é menos eletronegativo .
Aqui, o átomo de carbono (C) é o átomo central e os átomos de oxigênio (O) são o átomo externo.
Etapa 3: Conecte cada átomo colocando um par de elétrons entre eles
Agora, na molécula de H2CO3, é necessário colocar os pares de elétrons entre os átomos de oxigênio (O) e hidrogênio (H) e entre os átomos de oxigênio (O) e carbono (C).
Isso indica que esses átomos estão quimicamente ligados entre si em uma molécula de H2CO3.
Etapa 4: tornar os átomos externos estáveis
Nesta etapa você precisa verificar a estabilidade dos átomos externos.
Aqui no esboço da molécula de H2CO3 você pode ver que os átomos externos são átomos de hidrogênio e oxigênio.
Esses átomos de hidrogênio e oxigênio formam um dupleto e um octeto , respectivamente, e são, portanto, estáveis.
Além disso, na etapa 1, calculamos o número total de elétrons de valência presentes na molécula de H2CO3.
A molécula de H2CO3 tem um total de 24 elétrons de valência e todos esses elétrons de valência são usados no diagrama acima.
Portanto, não há mais pares de elétrons para manter no átomo de carbono central.
Então agora vamos para a próxima etapa.
Etapa 5: verifique o octeto no átomo central. Se não tiver octeto, mova o par solitário para formar uma ligação dupla ou tripla.
Nesta etapa, você precisa verificar se o átomo de carbono central (C) é estável ou não.
Para verificar a estabilidade do átomo central de carbono (C), precisamos verificar se ele forma um octeto ou não.
Infelizmente, o átomo de carbono não forma um octeto aqui. O carbono tem apenas 6 elétrons e é instável.
Agora, para tornar este átomo de carbono estável, você precisa deslocar o par de elétrons do átomo de oxigênio externo para que o átomo de carbono possa ter 8 elétrons (ou seja, um octeto).
Após movimentar esse par de elétrons, o átomo de carbono central receberá mais 2 elétrons e seu total de elétrons passará a ser 8.
Você pode ver na imagem acima que o átomo de carbono forma um octeto porque possui 8 elétrons.
Agora vamos passar para a etapa final para verificar se a estrutura de Lewis acima é estável ou não.
Passo 6: Verifique a estabilidade da estrutura de Lewis
Agora você chegou à última etapa em que precisa verificar a estabilidade da estrutura de Lewis do H2CO3.
A estabilidade da estrutura de Lewis pode ser verificada usando um conceito formal de carga .
Resumindo, devemos agora encontrar a carga formal dos átomos de hidrogênio (H), carbono (C) e oxigênio (O) presentes na molécula de H2CO3.
Para calcular o imposto formal, deve-se utilizar a seguinte fórmula:
Carga formal = Elétrons de valência – (Elétrons ligantes)/2 – Elétrons não ligantes
Você pode ver o número de elétrons ligantes e elétrons não ligantes para cada átomo da molécula de H2CO3 na imagem abaixo.
Para o átomo de hidrogênio (H):
Elétron de valência = 1 (porque o hidrogênio está no grupo 1)
Elétrons de ligação = 2
Elétrons não ligantes = 0
Para o átomo de carbono (C):
Elétrons de valência = 4 (porque o carbono está no grupo 14)
Elétrons de ligação = 8
Elétrons não ligantes = 0
Para o átomo de oxigênio (O) com ligação dupla:
Elétrons de valência = 6 (porque o oxigênio está no grupo 16)
Elétrons de ligação = 4
Elétrons não ligantes = 4
Para o átomo de oxigênio (O) de ligação simples:
Elétrons de valência = 6 (porque o oxigênio está no grupo 16)
Elétrons de ligação = 4
Elétrons não ligantes = 4
| Acusação formal | = | elétrons de valência | – | (Elétrons de ligação)/2 | – | Elétrons não ligantes | ||
| H | = | 1 | – | 2/2 | – | 0 | = | 0 |
| VS | = | 4 | – | 02/08 | – | 0 | = | 0 |
| O (salto duplo) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
| O (ligação simples) | = | 6 | – | 4/2 | – | 4 | = | 0 |
A partir dos cálculos de carga formal acima, você pode ver que os átomos de hidrogênio (H), carbono (C) e também de oxigênio (O) têm carga formal “zero” .
Isto indica que a estrutura de Lewis do H2CO3 acima é estável e não há mais alterações na estrutura do H2CO3 acima.
Na estrutura de pontos de Lewis de H2CO3 acima, você também pode representar cada par de elétrons de ligação (:) como uma ligação simples (|). Isso lhe dará a seguinte estrutura de Lewis do H2CO3.
Espero que você tenha entendido completamente todas as etapas acima.
Para mais prática e melhor compreensão, você pode tentar outras estruturas de Lewis listadas abaixo.
Experimente (ou pelo menos veja) estas estruturas de Lewis para uma melhor compreensão: