Estruturas de pontos de Lewis definidas
Na ciência, frequentemente usamos diagramas e notações abreviadas para entender melhor um conceito específico. Um exemplo disso é uma estrutura de pontos de Lewis. Uma estrutura de pontos de Lewis é um diagrama simples que mostra a ligação entre os átomos e o arranjo dos elétrons de valência em torno dos átomos dentro de uma molécula.
Os átomos possuem elétrons que podem ser divididos em duas categorias: núcleo e valência. Os elétrons centrais não estão envolvidos na ligação, então podemos ignorá-los completamente ao desenhar ou olhar as estruturas de pontos de Lewis. Nossa principal preocupação são os elétrons de valência, que são usados em ligações químicas.
Vamos dar uma olhada em um exemplo de estrutura de pontos de Lewis:
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A estrutura incorpora três coisas diferentes: um símbolo de elemento, pontos e linhas. O núcleo do átomo é representado pelo símbolo do elemento do átomo, e os elétrons de valência são representados por pontos simples ao redor do átomo. As linhas são usadas para mostrar as ligações. Dois elétrons podem formar uma ligação simples, então representamos isso com uma única linha. Uma ligação dupla, composta por quatro elétrons, é representada por duas linhas. Uma ligação tripla é representada por três linhas.
Desenho de estruturas de pontos de Lewis
Desenhar estruturas de pontos de Lewis pode ser desafiador, mas de uma forma divertida! A principal coisa a ter em mente ao desenhar estruturas de pontos de Lewis é a importância da regra do octeto. A regra do octeto é uma regra química que afirma que todos os átomos desejam ter uma configuração de elétrons de gás nobre e estável, consistindo em oito elétrons de valência.
Os átomos irão compartilhar, perder ou ganhar elétrons para cumprir a regra do octeto. Uma das principais exceções a essa regra, porém, é o hidrogênio, que fica feliz por ter apenas dois elétrons de valência. Uma maneira fácil de lembrar a regra do octeto é lembrar que o prefixo ‘oct-‘ se refere ao número oito.
Vamos desenhar uma estrutura de pontos de Lewis para uma molécula para vê-la em ação. Vou usar água (H 2 O) como exemplo:
Etapa 1: some o número de elétrons de valência de cada átomo do composto. Você pode encontrar o número de elétrons de valência observando o número da coluna em que o átomo vive. O hidrogênio está na coluna 1A (ou coluna 1), então o hidrogênio tem um elétron de valência. Como temos dois átomos de hidrogênio na água, precisamos multiplicar o número de elétrons de valência por dois. O oxigênio vive na coluna 6A (ou coluna 16), por isso tem seis elétrons de valência. Adicionamos os seis elétrons do oxigênio aos dois elétrons de valência trazidos pelo hidrogênio para um total de oito elétrons.
Etapa 2: faça um esqueleto para sua molécula conectando átomos com ligações simples. Ao fazer isso, lembre-se de algumas coisas: o átomo central geralmente é o átomo de que você tem menos. Os hidrogênios nunca podem ser ligados a mais de um átomo, então eles sempre estarão do lado de fora da estrutura. No caso da água, só tenho um oxigênio, então ele vai no meio dos dois hidrogênios. Eu conecto os hidrogênios ao oxigênio com ligações simples.
Etapa 3: Determine quantos elétrons permanecem após fazer a estrutura do esqueleto. Usei quatro elétrons para fazer minha estrutura de esqueleto, então quatro elétrons sobraram.
Etapa 4: coloque os elétrons restantes para satisfazer a regra do octeto para átomos. Lembre-se de que o hidrogênio só precisa de dois elétrons para ser satisfeito. Como meus hidrogênios estão satisfeitos, minha única opção é colocar os quatro elétrons restantes no oxigênio. Isso funciona perfeitamente porque o oxigênio agora tem oito elétrons de valência: quatro envolvidos em ligações e quatro sem ligações.
Etapa 5: se não houver elétrons suficientes para satisfazer a regra do octeto para todos os átomos, tente duplicar ou triplicar as ligações. Tenho elétrons suficientes para o oxigênio e os hidrogênios, então posso pular esta etapa.
Etapa 6: certifique-se de que todos os átomos estão satisfeitos. Se quiser, desenhe um círculo ao redor de cada átomo que atingiu a regra do octeto.
Íons poliatômicos
Agora, para algumas novas informações. Os íons poliatômicos podem ter um nome ameaçador, mas são basicamente apenas uma molécula com uma carga. Por definição, um íon poliatômico é um íon que contém vários átomos. Se dissecarmos o termo ‘íon poliatômico’, descobriremos que o termo ‘poli’ significa ‘muitos’, ‘atômico’ significa ‘átomo’ e ‘íon’ significa ‘partícula carregada’. Os íons poliatômicos se formam quando uma molécula precisa ganhar ou perder elétrons, de modo que todos os átomos dentro da molécula possam cumprir a regra do octeto. Na natureza, os íons poliatômicos são incrivelmente comuns.
Um exemplo de íon poliatômico simples é o hidróxido (OH-) . A estrutura de pontos de Lewis segue os mesmos princípios que discutimos antes, mas com algumas adições. Toda a estrutura está entre colchetes e a carga do íon está incluída no canto superior direito do lado de fora dos colchetes.
Estruturas de pontos de Lewis para íons poliatômicos
Desenhar estruturas de pontos de Lewis para íons poliatômicos é essencialmente o mesmo que estruturas de pontos de Lewis para moléculas. As únicas diferenças são que 1) você deve adicionar ou subtrair elétrons do total de elétrons de valência com base na carga do íon e 2) você deve colocar o produto acabado entre parênteses e colocar a carga fora dos parênteses.
Vamos desenhar a estrutura de pontos de Lewis para hidróxido (OH-):
Etapa 1: some o número de elétrons de valência de cada átomo do composto. Além disso, adicione um elétron extra porque o hidróxido tem uma carga negativa. Temos seis elétrons do oxigênio: um do hidrogênio e um extra porque este composto ganhou um elétron. Tenho um total de oito elétrons.
Etapa 2: faça um esqueleto para sua molécula conectando átomos com ligações simples. Só tenho dois átomos aqui, então só tenho uma opção de ligação! Eu conecto o oxigênio ao hidrogênio com uma única ligação.
Etapa 3: Determine quantos elétrons permanecem após fazer a estrutura do esqueleto. Usei dois elétrons para fazer minha estrutura de esqueleto, então seis elétrons sobraram.
Etapa 4: coloque os elétrons restantes para satisfazer a regra do octeto para átomos. O hidrogênio está satisfeito, então coloco os elétrons restantes ao redor do oxigênio.
Etapa 5: se não houver elétrons suficientes para satisfazer a regra do octeto para todos os átomos, tente duplicar ou triplicar as ligações. Existem elétrons suficientes, então posso pular esta etapa.
Etapa 6: certifique-se de que todos os átomos estão satisfeitos.
Etapa 7: Esta é uma etapa especial apenas para íons poliatômicos: coloque os colchetes e carregue. Coloco colchetes em volta da minha estrutura acabada e, em seguida, escrevo a carga fora dos colchetes, no canto superior direito.
Resumo da lição
Uma estrutura de pontos de Lewis é um diagrama simples que mostra a ligação entre os átomos e o arranjo dos elétrons de valência em torno dos átomos dentro de uma molécula.
Um íon poliatômico é um íon que contém vários átomos. É basicamente uma molécula que perdeu ou ganhou elétrons e agora tem uma carga. Os íons poliatômicos são incrivelmente comuns; eles se formam quando uma molécula deve ganhar ou perder elétrons para satisfazer a regra do octeto para todos os seus átomos constituintes.
Desenhar estruturas de pontos de Lewis para íons poliatômicos segue quase o mesmo procedimento que desenhar estruturas de pontos de Lewis para moléculas.
Resultados de Aprendizagem
Você deve ser capaz de fazer o seguinte depois de assistir a esta vídeo-aula:
- Defina a estrutura de pontos de Lewis e o íon poliatômico
- Liste as etapas para desenhar as estruturas de pontos de Lewis de moléculas e íons poliatômicos