Monte as fórmulas eletrônica e estrutural (quando houver) para os seguintes compostos químicos

As principais fórmulas químicas que representam os elementos e o número de átomos das ligações que compõem as moléculas são: molecular, eletrônica e estrutural.

As fórmulas químicas foram criadas para facilitar a representação da composição das substâncias. Por meio delas podemos discernir a quantidade e os tipos de átomos que formam a substância.

Existem vários tipos de fórmulas químicas, que variam inclusive conforme o tipo de ligação. Mas aqui trataremos das principais fórmulas químicas usadas para representar os compostos moleculares, que são aqueles formados unicamente por ligações covalentes. Quando átomos de dois elementos ligam-se por meio desse tipo de ligação, eles realizam um compartilhamento de pares de elétrons. Assim, a primeira fórmula que é usada para representar as ligações covalentes é uma que mostra os elementos, o número deles e também os pares de elétrons compartilhados. Essa é a fórmula eletrônica ou fórmula de Lewis.

Na fórmula eletrônica, os elétrons da última camada eletrônica (camada de valência) de cada átomo são mostrados por meio de “pontinhos” ou “x” ao redor do símbolo do elemento. Por exemplo, o hidrogênio é da família 1, então ele possui um elétron em sua camada de valência. Já o oxigênio é da família 16 ou VI-A, logo possui seis elétrons na sua camada de valência:

Então, segundo a regra do octeto, o hidrogênio precisa de mais um elétron para ficar estável (como ele só possui uma camada eletrônica, esse elemento fica estável com apenas dois elétrons). Já o oxigênio precisa de mais dois para ficar com oito elétrons e, assim, ficar estável. Logo, dois átomos de H ligam-se a um átomo de O, realizando dois compartilhamentos de elétrons, isto é, duas ligações covalentes:

Observe que na fórmula de Lewis os pares de elétrons compartilhados são representados por uma espécie de “laço” em volta deles, que mostra essa formação das ligações. Quando ocorre como no caso acima, que entre dois átomos existe apenas uma ligação, então temos uma ligação simples. Se houver entre dois átomos duas ligações, será uma ligação dupla, e se forem três ligações, então será uma ligação tripla. Observe isso abaixo:

Agora vejamos outro tipo de fórmula química mais simples que a fórmula eletrônica: a fórmula estrutural plana. Essa fórmula também mostra os elementos e o número de átomos envolvidos, mas a diferença é que o par de elétrons compartilhado é simbolizado por um traço (—). Veja:

Veja alguns exemplos:

Uma fórmula química bastante simples de se escrever é a fórmula molecular. Essa fórmula indica o número real de átomos de cada tipo de elemento químico que aparece na molécula.

Veja como fica a fórmula molecular para os compostos mencionados nos exemplos anteriores:

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

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Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Os compostos moleculares, ou covalentes, são formados por meio de ligações covalentes, aquelas nas quais não temos o envolvimento de metais (com exceção do Berílio) em sua formação. Assim, nesse tipo de ligação, todos os átomos precisam receber elétrons e, por isso, sempre os compartilharão.

A fórmula estrutural é uma das formas utilizadas para representar o compartilhamento de elétrons entre os átomos dos compostos moleculares. Para que consigamos realizar a montagem de uma fórmula estrutural, é necessário que antes de mais nada saibamos qual é a necessidade de cada um dos elementos envolvidos no composto de acordo com a teoria do octeto. A tabela a seguir mostra a necessidade de cada elemento envolvido de acordo com sua família:

A partir das necessidades expressas acima, devemos saber que, ao montar uma fórmula estrutural, temos como recursos apenas as seguintes ferramentas:

• ligação simples: − (compartilhamento de dois elétrons);

• ligação dupla: = (compartilhamento de quatro elétrons);

• ligação tripla: ≡ (compartilhamento de seis elétrons);

Conhecendo as necessidades e as ferramentas, a montagem da fórmula estrutural de um composto molecular pode ser realizada a partir do seguinte passo a passo:

a) Molécula diatômica (formada por apenas dois átomos):

Basta escrever um átomo à esquerda e um átomo à direita e colocar a ligação que se adéqua as necessidades de ambos. Veja alguns exemplos:

- O2

Como o oxigênio pertence à família VIA, ele necessita de dois elétrons. Por isso, a ligação que melhor se enquadra entre eles é a ligação dupla.

- HCl

Como o H e o Cl necessitam apenas de um elétron, a ligação que melhor se enquadra entre eles é a simples.

b) Moléculas que apresentam mais de dois átomos

Em compostos moleculares que apresentam mais de dois átomos, devemos posicionar no centro da molécula o átomo que necessita de um maior número de ligações (prioridade) ou o átomo menos eletronegativo. Os demais devem ficar nos quatro polos (norte, sul, leste e oeste). Na hora de colocar a ligação entre cada um deles, devemos priorizar os átomos que estão nos polos. O átomo central sempre vai ser estabilizado seguindo essa ordem de montagem. Veja alguns exemplos:

- H2O

Como o oxigênio necessita de mais ligações (duas, por ser da família VIA), ele será colocado no centro da molécula, e os hidrogênios, nos polos. Como a necessidade de cada H é de apenas uma ligação para cada um deles, utilizaremos uma ligação simples. Como o oxigênio realizará duas ligações simples, ele estará estável.

- NH3

Como o nitrogênio necessita de mais ligações (três, por ser da família VA), ele será colocado no centro da molécula, e os hidrogênios, nos polos. Como a necessidade de cada hidrogênio é de apenas uma ligação para cada um deles, utilizaremos uma ligação simples. Como o oxigênio realizará três ligações simples, ele estará estável.

- CH4

Como o carbono necessita de mais ligações (quatro, por ser da família VIA), ele será colocado no centro da molécula, e os hidrogênios, nos polos. Como a necessidade de cada hidrogênio é de apenas uma ligação para cada um deles, utilizaremos uma ligação simples. Como o carbono realizará quatro ligações simples, ele estará estável.

- CO2

Como o carbono necessita de mais ligações (4, por ser da família IVA), ele será colocado no centro da molécula, e os oxigênios, nos polos. Como a necessidade de cada O é de duas ligações para cada um deles, utilizaremos uma ligação dupla. Como o oxigênio realizará duas ligações duplas, ele estará estável.

Observação: Quando um átomo da molécula, durante a montagem da fórmula estrutural, estiver estável e outro ainda necessitar de dois elétrons, podemos utilizar uma ferramenta diferenciada, que é a chamada ligação covalente coordenada dativa. Esse tipo de ligação só pode utilizado mediante essa condição (um átomo estável e outro necessitando de dois elétrons). Veja alguns exemplos:

- CO

Como só temos dois átomos, vamos posicionar um à esquerda e outro à direita. O oxigênio precisa de duas ligações, por isso, temos que utilizar obrigatoriamente uma ligação dupla.

Porém, ao utilizar a dupla, o oxigênio fica estável e o carbono ainda precisa de mais dois elétrons. Por isso, podemos utilizar a ligação covalente dativa, que é representada por uma seta que sempre vai do átomo estável até o átomo que não está estável.

- O3

Como temos três átomos, um dos oxigênios deverá ficar no centro da molécula e os outros dois, nos polos. A regra estudada sempre pede para que, nesses casos, coloquemos primeiramente ligações nos átomos dos polos. Todavia, aqui só podemos adicionar uma única dupla, já que todos os oxigênios só fazem duas ligações.

O oxigênio do centro está estável, enquanto o da esquerda necessita ainda de dois elétrons. Por essa razão, podemos utilizar uma ligação dativa para estabilizá-lo.

Por Me. Diogo Lopes Dias

Fórmula química representa o número e o tipo de átomos que constituem uma molécula. Os tipos de fórmulas são: molecular, eletrônica e estrutural plana.

a) Molecular: é a representação mais simples e aponta apenas quantos átomos de cada elemento químico que constitui a molécula.

b) Eletrônica: essa fórmula indica os elétrons da camada de valência de cada átomo e a formação dos pares eletrônicos, e também os elementos e o número de átomos envolvidos. É conhecida também como fórmula de Lewis.

c) Estrutural plana: indica as ligações entre os elementos, cada par de elétrons entre os átomos é representado por um traço. Conhecida também como fórmula estrutural de Couper.

H – O – H                                  O = C = O
água                                        gás carbônico

N ≡ N
gás nitrogênio

Equipe Brasil Escola

Química Geral - Química - Brasil Escola