A carga formal (f) de um átomo numa espécie química (molécula, íon etc.) equivale à carga que esse átomo teria se a ligação em que estivesse envolvido fosse considerada completamente covalente. Dessa forma, é correto afirmar apenas que o(a)
a)carga formal representa o número de elétrons que um átomo ganha ou perde tanto quando toma parte em uma ligação perfeitamente covalente quanto em uma ligação puramente iônica.
b)carga formal de um átomo numa espécie química equivale à carga líquida calculada pela diferença entre o número de seus elétrons de valência e o número de pares de elétrons isolados.
c)estrutura de Lewis de menor energia é aquela com maior carga formal nos átomos.
d)íon nitrito (NO2- ) apresenta duas estruturas de ressonância, sendo que ambas apresentam carga formal nula.
e)molécula de NO2F apresenta quatro estruturas de ressonância, sendo que três delas apresentam carga formal igual a zero.
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Bom, a questão trata sobre carga formal. Mas, agora, o que é carga formal? O próprio enunciado diz:
"A carga formal (f) de um átomo numa espécie química (molécula, íon etc.) equivale à carga que esse átomo teria se a ligação em que estivesse envolvido fosse considerada COMPLETAMENTE covalente."
Ou seja, exclusivamente, somente covalente.
Sabemos que existem exceções à regra do octeto, logo como poderemos saber qual é o arranjo entre os átomos na formação de uma molécula?
Através do cálculo da carga formal de cada estrutura
*A carga formal que estiver mais próxima de zero será a que possui maior probabilidade de existência real.
Nota! Tem que estar mais próxima ao zero não necessariamente zero!
A fórmula da carga formal (Cfo) é:
Cf = V - (L + 1/2 S)
V = quantidade de elétrons de valência do átomo livre;
Ou seja, o elemento sozinho, apresentam quantos elétrons? Por exemplo, o oxigênio, oxigênio é um calcogênio ( pertence a família 16 - antiga 6A); então, se nós pensarmos no oxigênio, independente da ligação, ele sozinho, a gente sabe que na sua última camada (a camada de valência) 6 elétrons.
Então no caso, V seria 6.
L = quantidade de elétrons presentes nos pares isolados (não ligantes) do átomo da estrutura.
Os pares isolados são os elétrons, dos átomos, não ligantes na estrutura. Então a gente teria que analisar a estrutura e perceber se existe algum átomo (ou não) não ligante. Por exemplo, a molécula de água (H2O), sabemos que nos oxigênio (o elemento central) existem dois pares não ligantes. Então, nesse caso Leve seria 4.
S = quantidade de elétrons compartilhados pelo átomo na estrutura.
Ou seja, pelo átomo inteiro na sua estrutura. É ele a quantidade de elétrons que ele compartilha, independente se é com 1, 2 ou 3 elementos.
Essa fórmulinha, a gente não vai precisar responder a questão, mas é importante saber (já que a gente tá falando de carga formal) como se calcula.
Para a estrutura de Lewis de uma molécula ficar completa é necessário a atribuição das cargas formais dos átomos. Estas são atribuídas considerando que as ligações químicas sejam 100% covalentes (o próprio enunciado da questão diz isso).
*As cargas formais são calculadas assumido que o par de elétrons em uma ligação química seja compartilhado igualmente entre os dois átomos entre dois átomos, independentemente de suas eletronegatividades.
Ou seja, não interessa quando vc tá calculando a carga formal que um elemento é mais eletronegativo que o outro ou se eles tem a mesma diferença de eletronegatividade.
Sabendo disso vamos analisar as alternativas.
A) carga formal representa o número de elétrons que um átomo ganha ou perde tanto quando toma parte em uma ligação perfeitamente covalente quanto em uma ligação puramente iônica.
Não! Como eu já vimos, a ligação tem que ser 100% covalente, dessa forma a gente pode descartar a letra (A)
B) carga formal de um átomo numa espécie química equivale à carga líquida calculada pela diferença entre o número de seus elétrons de valência e o número de pares de elétrons isolados.
Não! A gente acabou de vê a fórmula, descarta a letra (B).
C) estrutura de Lewis de menor energia é aquela com maior carga formal nos átomos.
Não! Pelo contrário, a de maior energia é aquela que se aproxima do zero, descarta a letra (C).
D) íon nitrito (NO2- ) apresenta duas estruturas de ressonância, sendo que ambas apresentam carga formal nula.
Muitas moléculas e íons poliatômicos não devem ser representados adequadamente por uma única estrutura de Lewis. Para esses casos, Pauling (Linus Pauling) introduziu o conceito de ressonância, que é utilizado pelo nitrito. Como mostra a Imagem que eu coloque pra vc, o íon nitrito apresenta 3 estruturas de ressonância, descarta a letra (D).
Pra completar, essa estruturas (a), (b) e (c) são chamadas forma contribuintes, ressonantes ou canônicos.
Obs: Elas não tem qualquer significado isoladamente. Muito menos o íon nitrito é uma mistura dessa três formas, nem elas estão em equilíbrio.
*Perceba que só é possível calcular e atribuir as cargas formais após o desenho das estruturas de Lewis.
Só sobro a letra (E) então essa é a nossa resposta.
É isso, espeto ter ajudado!!
"A carga formal (f) de um átomo numa espécie química (molécula, íon etc.) equivale à carga que esse átomo teria se a ligação em que estivesse envolvido fosse considerada COMPLETAMENTE covalente."
Ou seja, exclusivamente, somente covalente.
Sabemos que existem exceções à regra do octeto, logo como poderemos saber qual é o arranjo entre os átomos na formação de uma molécula?
Através do cálculo da carga formal de cada estrutura
*A carga formal que estiver mais próxima de zero será a que possui maior probabilidade de existência real.
Nota! Tem que estar mais próxima ao zero não necessariamente zero!
A fórmula da carga formal (Cfo) é:
Cf = V - (L + 1/2 S)
V = quantidade de elétrons de valência do átomo livre;
Ou seja, o elemento sozinho, apresentam quantos elétrons? Por exemplo, o oxigênio, oxigênio é um calcogênio ( pertence a família 16 - antiga 6A); então, se nós pensarmos no oxigênio, independente da ligação, ele sozinho, a gente sabe que na sua última camada (a camada de valência) 6 elétrons.
Então no caso, V seria 6.
L = quantidade de elétrons presentes nos pares isolados (não ligantes) do átomo da estrutura.
Os pares isolados são os elétrons, dos átomos, não ligantes na estrutura. Então a gente teria que analisar a estrutura e perceber se existe algum átomo (ou não) não ligante. Por exemplo, a molécula de água (H2O), sabemos que nos oxigênio (o elemento central) existem dois pares não ligantes. Então, nesse caso Leve seria 4.
S = quantidade de elétrons compartilhados pelo átomo na estrutura.
Ou seja, pelo átomo inteiro na sua estrutura. É ele a quantidade de elétrons que ele compartilha, independente se é com 1, 2 ou 3 elementos.
Essa fórmulinha, a gente não vai precisar responder a questão, mas é importante saber (já que a gente tá falando de carga formal) como se calcula.
Para a estrutura de Lewis de uma molécula ficar completa é necessário a atribuição das cargas formais dos átomos. Estas são atribuídas considerando que as ligações químicas sejam 100% covalentes (o próprio enunciado da questão diz isso).
*As cargas formais são calculadas assumido que o par de elétrons em uma ligação química seja compartilhado igualmente entre os dois átomos entre dois átomos, independentemente de suas eletronegatividades.
Ou seja, não interessa quando vc tá calculando a carga formal que um elemento é mais eletronegativo que o outro ou se eles tem a mesma diferença de eletronegatividade.
Sabendo disso vamos analisar as alternativas.
A) carga formal representa o número de elétrons que um átomo ganha ou perde tanto quando toma parte em uma ligação perfeitamente covalente quanto em uma ligação puramente iônica.
Não! Como eu já vimos, a ligação tem que ser 100% covalente, dessa forma a gente pode descartar a letra (A)
B) carga formal de um átomo numa espécie química equivale à carga líquida calculada pela diferença entre o número de seus elétrons de valência e o número de pares de elétrons isolados.
Não! A gente acabou de vê a fórmula, descarta a letra (B).
C) estrutura de Lewis de menor energia é aquela com maior carga formal nos átomos.
Não! Pelo contrário, a de maior energia é aquela que se aproxima do zero, descarta a letra (C).
D) íon nitrito (NO2- ) apresenta duas estruturas de ressonância, sendo que ambas apresentam carga formal nula.
Muitas moléculas e íons poliatômicos não devem ser representados adequadamente por uma única estrutura de Lewis. Para esses casos, Pauling (Linus Pauling) introduziu o conceito de ressonância, que é utilizado pelo nitrito. Como mostra a Imagem que eu coloque pra vc, o íon nitrito apresenta 3 estruturas de ressonância, descarta a letra (D).
Pra completar, essa estruturas (a), (b) e (c) são chamadas forma contribuintes, ressonantes ou canônicos.
Obs: Elas não tem qualquer significado isoladamente. Muito menos o íon nitrito é uma mistura dessa três formas, nem elas estão em equilíbrio.
*Perceba que só é possível calcular e atribuir as cargas formais após o desenho das estruturas de Lewis.
Só sobro a letra (E) então essa é a nossa resposta.
É isso, espeto ter ajudado!!
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