Uma representação que ilustra os elétrons de valência e as ligações covalentes em uma molécula ou íon é utilizada para entender sua estrutura molecular. A distribuição dos elétrons ao redor dos átomos (que determina a geometria molecular), influencia de maneira significativa as propriedades da substância, como os pontos de fusão e ebulição. A regra do octeto é satisfeita pela distribuição dos elétrons, de modo que cada átomo procura completar sua camada de valência com oito elétrons. Na molécula de água — a Estrutura de Lewis mostra o oxigênio cercado por dois pares de elétrons não ligantes e dois elétrons que são compartilhados com cada átomo de hidrogênio.
Aos diferentes átomos põe-se-lhes um ponto (ou uma cruz) ao redor de seu símbolo pela cada elétron da camada de valência. O cloro, por possuir sete elétrons de valência, precisa fazer apenas uma ligação para alcançar a estabilidade. Letra C. O elemento X possui apenas um elétron na camada de valência (3s1) e deve realizar uma ligação para alcançar a estabilidade. Compartilhar os pares de elétrons dos átomos ao redor do átomo central, completando o octeto. Usando o passo a passo descrito anteriormente e os símbolos (vamos representar a estruturas de Lewis para o metano), de fórmula molecular CH4.
Nesse caso, o símbolo do oxigênio (O) é rodeado por 6 pontos representando os elétrons da camada de valência. Um exemplo simples de Estrutura de Lewis é o átomo de oxigênio, que possui 6 elétrons na camada de valência. Para fazer a Estrutura de Lewis de um átomo, primeiro é necessário conhecer o número de elétrons da camada de valência. Essa representação ajuda a visualizar a distribuição dos elétrons na camada de valência dos átomos, facilitando a compreensão de como os átomos interagem entre si para formar ligações químicas. Além disso — são utilizadas regras específicas para distribuir os elétrons de valência de forma a minimizar a carga formal nos átomos. Como o hidrogênio só precisa de dois elétrons para preencher sua camada de valência, é uma exceção à regra do octeto.
Restrições na regra do octeto
Elementos no terceiro período e no período superior , n ≥ 3, têm mais de quatro orbitais de valência e podem compartilhar mais de quatro pares de elétrons com outros átomos porque têm orbitais d vazios na mesma camada. O óxido nítrico, NO, é um exemplo de molécula de elétron ímpar; https://chemeca2018.org/inner-circle-coloca-flierax-no-banco-e-na-lista-de-transferencias/ é produzido em motores de combustão interna quando o oxigênio e o nitrogênio reagem em altas temperaturas. Uma classe inteira de compostos (incluindo esferas e tubos de vários formatos), foi descoberta com base no C 60. A Figura 7.10 demonstra o uso dos símbolos de Lewis para mostrar a transferência de elétrons durante a formação de compostos iônicos. Exceções à regra do octeto ocorrem para moléculas de elétrons ímpares (radicais livres), moléculas deficientes em elétrons e moléculas hipervalentes. A maioria das estruturas, especialmente aquelas que contêm elementos da segunda fila, obedece à regra do octeto, na qual cada átomo (exceto H) é cercado por oito elétrons.
Em termos de estruturas de Lewis (carga formal utiliza possíveis estruturas topológicas e de ressonância para descrever), comparar e avaliar determinada carga eletrônica aparente de cada átomo dentro, com base na sua estrutura de pontos de elétrons, assumindo ligações covalentes exclusivas ou ligações não polares. Por outra parte (os átomos não metálicos a partir do terceiro período podem formar «octetos expandidos» isto é), podem conter mais que oito orbitais em sua camada de valência, pelo geral colocando os orbitais extra em sub níveis. Por exemplo, o hidrógeno tem um só orbital em sua camada de valência, a qual pode aceitar como máximo dois elétrons; por isso, só pode compartilhar seu orbital com só um átomo formando um só ligação química. Octetos incompletos são comuns para os compostos dos grupos 2 e 13 tais como o berílio, boro, e alumínio. Fora dos compostos orgânicos, só uma minoria dos compostos tem um octeto de elétrons em sua última camada. Nos compostos criados por átomos diferentes de diferentes elementos, o menos eletronegativo é o átomo central, uma exceção é o Oxigênio.
O oxigênio possui 6 elétrons de valência — enquanto o hidrogênio possui 1 elétron de valência. Um exemplo simples de estrutura de Lewis é a molécula de água (H2O), onde o oxigênio está ligado a dois átomos de hidrogênio por meio de ligações covalentes. A estrutura de Lewis é feita colocando-se os símbolos dos elementos químicos no papel e conectando-os com pares de elétrons representados por pontos. Ela é utilizada para entender a distribuição dos elétrons ao redor dos átomos e prever a geometria molecular. Aqui (cada linha dupla representa uma ligação dupla), e os dois pontos representam pares de elétrons não ligantes.
Os elementos de transição e os elementos de transição interna também não seguem a regra do octeto, pois têm elétrons d e f envolvidos em suas camadas de valência. Esses quatro elétrons podem ser obtidos formando quatro ligações covalentes, conforme ilustrado aqui para carbono em cCl 4 , tetracloreto de carbono, e silício em SiH 4 (silano). A estrutura de Lewis indica que cada átomo de Cl tem três pares de elétrons que não são usados na ligação , chamados de pares solitários, e um par compartilhado de elétrons (escrito entre os átomos).
Os olhos, a pele e as membranas mucosas são severamente irritados pelo dissulfeto de carbono. O descarte de dissulfeto de carbono nos ralos deve ser evitado (pois nos tubos permanece uma mistura de CS que), caso acesa acidentalmente, pode causar uma explosão. A celulose (que é tratada com álcalis e dissulfeto de carbono CS2), é utilizada para a produção de seda artificial ou rayon, transformando-se em xantato de celulose solúvel em álcali. Xantatos (que são preparados com o CS2), são compostos empregados na fabricação de rayon e celofane. Como solvente de processo (o dissulfeto de carbono é utilizado para dissolver substâncias como fósforo), enxofre, selênio, bromo, iodo, gorduras, resinas, ceras, lacas e gomas. Um composto químico significativo é o dissulfeto de carbono — pois serve na preparação de outros produtos químicos.
Nas moléculas com carga positiva, subtrai-se o valor correspondente à carga dos elétrons de valência, uma vez que a carga positiva indica uma deficiência ou falta de elétrons. Esse só possui um orbital eletrônico, portanto seu octeto é alcançado com dois elétrons de valência , como o Hélio,. Para que as ligações sejam formadas e a estrutura de Lewis seja obtida, o químico propôs a regra do octeto.
- A tendência dos átomos do grupo principal de formar ligações suficientes para obter oito elétrons de valência é conhecida como regra do octeto.
- O número total de elétrons de valência da molécula é calculado primeiramente.
- Isso significa que os átomos tendem sempre a adquirir 8 elétrons na camada de valência.
- Esta representação é útil para visualizar como os elétrons estão dispostos na camada de valência dos átomos, facilitando a compreensão das interações entre os átomos para formar ligações químicas.
Para representar a Estrutura de Lewis de um átomo, devemos primeiro contar o número de elétrons de valência. De acordo com a Lei de Lewis, um átomo tende a completar sua camada de valência com oito elétrons, seguindo o princípio do octeto. A Estrutura de Lewis é uma representação gráfica dos elétrons de valência de um átomo, proposta pelo químico Gilbert Lewis. Portanto (o oxigênio compartilha um par de elétrons com cada hidrogênio), formando assim a estrutura de Lewis da molécula de água.
Formado pela combinação de um átomo de carbono (C) e dois átomos de enxofre (S), o dissulfeto de carbono é um composto. Com duas regiões de pares de elétrons , as ligações duplas com os enxofres, e sem regiões livres, o carbono se encontra no centro. Para garantir que todos os átomos apresentem um octeto completo (ajustamos as ligações), resultando em ligações múltiplas. Com um total de quatro elétrons utilizados, o carbono forma ligações simples com cada átomo de enxofre. Para o íon MnO4–, expor a carga negativa é fundamental para reduzir as cargas formais dos átomos de oxigênio.
Resumo e exceções
Uma classe de compostos conhecidos como interhalogênios é formada pelos halogênios, nos quais os átomos de halogênio se ligam covalentemente. Essa situação é aceitável (pois os átomos de Xe têm orbitais d vazios em sua camada de valência), permitindo-lhes acomodar mais de oito elétrons. Ele se combina facilmente com moléculas que contêm átomos com um único par de elétrons. Como já foi mencionado (quando um par de átomos compartilha um par de elétrons), isso é denominado ligação simples. Para formar um octeto, esses átomos estabelecem três ligações covalentes, como ocorre no NH3 (amônia).
Para prever como os átomos se ligam formando moléculas e compostos químicos, é crucial entender a Estrutura de Lewis. Assim, na Estrutura de Lewis, desenhamos o símbolo do oxigênio (O) e distribuímos seis elétrons em pares e solitários ao seu redor. Em seguida, representamos o símbolo do átomo e os elétrons de valência ao redor dele, que podem estar em pares ou solitários.