Saúde
Carga Formal
A estrutura de Lewis de uma molécula não está completa sem a atribuição das cargas formais dos átomos. As cargas formais são atribuídas considerando que as ligações químicas sejam 100% covalentes (sem caráter iônico). Exceto para moléculas diatômicas homonucleares, as cargas formais não são, de fato, cargas “reais”.
As cargas formais são calculadas assumindo que o par de elétrons numa ligação química seja compartilhado igualmente entre os dois átomos, independentemente de suas eletronegatividades. A carga formal de um átomo pode ser calculada pela diferença entre o número de elétrons de valência do átomo e o número de elétrons que permaneceria nesse átomo caso os átomos ligados a ele fossem removidos homoliticamente (um elétron para cada átomo).
A fórmula da carga formal (Cfo) é:
Cf = V – (L + ½ S)
Em que:
V = nº de elétrons de valência do átomo livre;
L = n} de elétrons presentes nos pares isolados (não ligantes) do átomo na estrutura;
S = nº de elétrons compartilhados pelo átomo na estrutura.
Muitos autores propõem que as cargas formais surgem da formação de ligações “dativas”. Usando o procedimento geral para o desenho de estruturas de Lewis e a expressão matemática para o cálculo das cargas formais, não há necessidade de lançar mão da idéia de ligação dativa para atribuir cargas formais.
Veja os exemplos da tabela a seguir:
Fórmula molecular | Estruturas de Lewis e cargas formais |
NH4+ |
|
CN- |
|
BF4- |
|
CO |
|
Para diferenciar estados de oxidação de cargas formais, estas últimas são escritas dentro de círculos. Na ausência de indicação, a carga formal do átomo é zero.
Tente você mesmo construir as estruturas mostradas na tabela acima. Depois, faça a atribuição das cargas formais usando a expressão fornecida. Perceba que o resultado líquido da soma das cargas formais é sempre igual à carga total da molécula ou do íon poliatômico.
Perceba que só é possível calcular e atribuir as cargas formais após o desenho das estruturas de Lewis.
Resolva:
Abaixo foram propostas duas estruturas para a molécula de sulfato de hidrogênio (ácido sulfúrico, H2SO4). Realize o cálculo da carga formal e descubra qual delas tem maior probabilidade de existência real.
Resolução:
A estrutura 1 tem maior probabilidade de existência real, mesmo considerando que nessa estrutura o enxofre tenha expandido seu octeto. Isso é mostrado no cálculo da carga formal abaixo, em que os valores mais próximos de zero foram os dessa estrutura.
Realizaremos o cálculo da carga formal apenas para os átomos em destaque abaixo, pois os demais estão com arranjos iguais. Assim, temos:
Fonte:
- http://200.156.70.12/sme/cursos/EQU/EQ20/modulo1/aula0/aula03/02.html
- http://exercicios.brasilescola.com/quimica/exercicios-sobre-carga-formal.htm
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