Estruturas de Lewis

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UFSC - QMC 5115/Prof. Marcos Aires de Brito (2013-1) 
Estruturas de Lewis 
 [H]- = Hidreto H
1s11H:
-1H:1s2 H[ ]
-
 
Observação: Um elemento químico tem carga zero, isto é, existe o 
mesmo número de prótons e elétrons no átomo desse elemento 
químico. Uma carga negativa indica que o átomo recebendo um 
elétron será transformado em um ânion cuja carga = ao número de 
elétrons recebidos pelo átomo desse elemento químico. Veja a Figura 
2.3 no livro texto para comparar H, [H]+ e [H]-. Para as próximas 
estruturas, sigam os elétrons nas caixas (que representam os orbitais 
atômicos) e comparem como eles se apresentam nas ligações 
químicas. Optei por colorir de azul os elétrons extras (que indicam a 
carga de ânions) para facilitar a sua visualização. 
 
 [NO2]
-= Nitrito 8O:[He] 2s22p4

 
1
2
7N:[He] 2s
2
8O:[He] 2s
2
2p5
_
2p3
N
1OO2
-



 
Observação: marquei as ligações  com linha cheia e a ligação  com 
linha pontilhada, apenas para chamar a sua atenção, mas poderiam 
ser ambas as linhas cheias ou pontilhadas, pois uma vez efetivadas 
as ligações (enlace químico entre os átomos), na ligação simples 
2 
 
temos uma interação frontal entre os orbitais () e na ligação dupla 
temos uma interação  e outra em paralelo () entre os orbitais 
atômicos, não se podendo distingui-las. Veja as figuras 2.4 a 2.7 no 
livro texto. 
 [NO3]
- = Nitrato 8O:[He] 2s22p4

 
7N:[He] 2s
2
8O:[He] 2s
2
2p5
_
2p3
8O:[He] 2s
2
2p4

N
-
 

O O
O
 
Observação: marquei as ligações  (covalentes normais) com linha 
cheia, a ligação  (covalente coordenada) com linha tracejada e a 
ligação  (covalente normal) com linha pontilhada, apenas para 
chamar a sua atenção, não se podendo distingui-las após a formação 
das ligações. Este padrão vai se repetir neste arquivo. 
 [N3]
- = Azoteto 
7N3:[He]2s22p3
7N1:[He]2s22p3

 
7N-2:[He]2s22p4
N1
N2N3
-
 
Observação: elétrons são indistinguíveis, isto é, eu poderia ter 
posicionado o elétron extra (marcado em azul) no orbital px ou em py 
ou em pz, mas fiz uma opção didática. Notem que na estrutura do 
azoteto temos no total 16 elétrons de valência e que este ânion é 
paramagnético (existem dois elétrons desemparelhados sobre o 
nitrogênio marcado como N3). Observem também que esse átomo 
não atinge o octeto, mas temos o composto iônico azoteto de sódio 
(NaN3), que é um sólido utilizado no airbag de automóveis, sendo 
3 
 
instável a choques com liberação de N2(gás), conforme a seguinte 
reação: 
2NaN3(s)  2Na(s) + 3N2(gás). 
Para evitar o acúmulo de sódio metálico (como produto da reação), 
mistura-se KNO3(s) + SiO2(s) (sílica), para ocorrer a seguinte reação: 
2Na + KNO3(s) + SiO2(s)  Na2SiO3(s) que é um silicato alcalino (um 
vidro), solúvel em água. 
 
 [N]3- = Nitreto 
7N:[He]2s22p3
7N3-:[He]2s22p6
N
N[ ]3-
 
 [OH]- = Hidróxido 
8O- : [He] 2s22p5
8O [He] 2s22p4:
1s11H:

O[ ]
-
O
O[ ]
-
H
 
 [O]2- = Óxido 8O [He] 2s22p4: O
8O2-: [He] 2s22p6 O[ ]2-
 
4 
 
 [s]2- = Sulfeto 16S: [Ne] 3s23p4 S
16S2- : [Ne] 3s23p6 S[ ]2-
 
 
 [SO4]
2- = Sulfato 
8O [He] 2s22p4:
8O- : [He] 2s22p5
16S: [Ne] 3s23p4 
O
O
O[ ]-
S
Emparelhando 2 elétrons


S
O
O
O
2
-
O

O
O-
O-
S
1
1
2
2
O
3
3
4
4
 
 
5 
 
 [SO3]
2- = Sulfito 


 2
-
S
O
OO
O
O-
S
O-
1
1
 
 
 [S2O3]
2- = Tiosulfato 

S
O
S
O-
O-


1
2
1
3
2

S
O
O
2
-
OS1 22
1
3
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 [S2O4]
2- = Ditionito 


S
O
S
O-
O-


1
2
1
3
2

O4
S
O
O
2
-
OS
O41
2 3
1 2
 
 
 [S2O8]
2-= Persulfato 





O1
S1
S2
4O
5O
6O
O-
2



3
O
1 2
3 5
6
71
2
84
2
-
O
O
O
S O O
O
O
O
S
8O-
O7

 
 
7 
 
 [O2]
2- = Peróxido 
8O [He] 2s22p4: O
8O-:[He]2s22p5
[O2]2-
O[ ]-
]2-O[ O
 
 [SiO3]
2- = Silicato 2
-
SiO O
O
14Si : [Ne] 3s23p2
 
 [ClO]- = Hipoclorito 

O[ ]-
Cl
Cl
-O
 
 
8 
 
 [ClO2]
- = Clorito 

O
O[ ]-
Cl
1
2
1
2 Cl
-O
O
 
 [ClO3]
- = Clorato 
Cl
-O
OO



O
O[ ]-
Cl
O
1
1
2
2
3
3
 
 [ClO4]
- = Perclorato 



O
O[ ]-
Cl
O
1
2
3
4O

Cl
-O
OO
1
2 3
O4
 
9 
 
 [PO4]
3- = Fosfato 




O
15P: [Ne] 3s23p3
2
3
1
4
O[ ]-
O[ ]-
O[ ]-
O
P
1
-3
O4
O3
O2
 
NO2 e N2O4 
 NO2 
 
8O:[He] 2s2 2p4
8O:[He] 2s2 2p4

7N:[He]2s22p3
Este composto
é um radical
N
O
O
 
Note que o elétron em vermelho não participa da ligação química e 
por isso o composto (com um elétron livre) é um radical. Por ser 
reativo, este radical sofre dimerização e se transforma no composto 
N2O4 (tetróxido de dinitrogênio), cuja estrutura de Lewis se encontra 
a seguir: 
10 
 
N
O
O
N
O
O
 
_________________ 
H2O, [H3O]
+ e [H5O2]
+ 
 
As espécies [H3O]
+ e [H5O2]
2+ têm sido investigadas por décadas, 
tanto no aspecto experimental quanto em abordagens teóricas. 
Podemos resumir nas seguintes equações as possibilidades de 
formação dessas espécies: 
 
H2O(l) + H
+
(aq) = [H3O]
+
(aq) 
[H3O]
+
(aq) + H2O(l) = [H5O2]
+
(aq)  
[H2O ... H
+ ... OH2]
+ 
Ou, 
H2O(l) + H
+
(aq) + H2O(l) = [H5O2]
+  
[H2O H  OH2]
+ A seta interna neste cátion é indicativa de 
ligação covalente coordenada. Por outro lado, não existem evidências 
experimentais para a formação da espécie [H4O]
2+, que seria formada 
a partir da interação entre [H3O]
+ e [H]+, pois haveria repulsão entre 
duas cargas de mesmo sinal. 
11 
 
 H2O 8O [He] 2s22p4:


1s11H:
OH
H
1s11H:
 
 [H3O]
+ 
H2O + [H]+ [H3O]+
1H: 1s1
[1H]+: 1s0
H
H
O
+
OH
H
H
 
Observe a indicação de um par de elétrons da molécula de água 
sendo lançado no orbital vazio do próton, o que sugere uma ligação 
covalente coordenada. 
 
 
 
12 
 
 [H5O2]
+ 
[H3O]+ H2O [H5O2]++
+
H
H
O
+
H
H OOH
H
OH
H
+
H
H
 
CO2  Esta molécula apresenta estrutura linear (essa é uma 
informação experimental) e conforme previsto na tabela da página 23 
deste arquivo temos dois orbitais híbridos sp, que realizam as 
ligações  e definem a geometria da molécula. Sobram dois orbitais 
não hibridizados (orbitais puros p), que realizam as ligações  no 
átomo central de carbono. Acompanhe a seguir, a demonstração para 
a formação das ligações químicas no dióxido de carbono. 
1
18O:[He] 2s2 2p4 O
8O:[He] 2s2 2p4 O2 2
6C:[He]2s22p2
excitação
2s1 2p
3
hibridização
2 orbitais p puros 
para ligações( )para ligações( )
2 orbitais híbridos sp 
2
1


 
O
O
1 2CO O
 
Prof. Marcos Aires de Brito (20/06/2013)