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Carga Formal
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As cargas formais (CF) indicam uma tendncia
para o acmulo de carga eltrica.
So teis para a discusso da viabilidade das
estruturas de Lewis.
Podem ser calculadas atravs da frmula:
CF = EV (1/2 EL + ENL)
onde,
EV = eltrons de valncia
EL = eltrons ligantes
ENL = eltrons no ligantes
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A soma das cargas formais dos tomos igual a
carga eltrica da molcula ou on.
Em relao as cargas formais no so
eletrostaticamente favorveis:
Cargas iguais em tomos adjacentes;
Cargas opostas em tomos no adjacentes;
Cargas mltiplas em qualquer tomo;
Cargas em desacordo com as eletronegatividades dos
tomos.
Observe o exemplo de clculo de carga formal para o on de
ClO4-.
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O Cl
O
O
O:
::
:
::
:: :: ::
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Calculando a carga formal para o on ClO4-
1 proposta
Estrutura de Lewis 1 proposta
O clculo das cargas formais dos
tomos nesse on nos indicar a
viabilidade dessa e das demais
estruturas propostas
As estruturas de Lewis
mostram, razoavelmente
bem, as ligao em uma
molcula ou on
covalentemente ligado.
No entanto, a partir do
clculo das cargas
formais possvel obter
uma descrio mais
precisa da distribuio
dos eltrons.
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O Cl
O
O
O:
::
:
::
:: :
: ::
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carga formal: 6-(1+6) = -1 x 4 = -4
A carga formal de um tomo em uma
molcula ou on = EV (1/2 EL + ENL)
EV = eltrons de valncia
EL = eltrons ligantes
ENL = eltrons no ligantes
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O Cl
O
O
O:
::
:
::
:: :: ::
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carga formal: 6-(1+6) = -1 x 4 = -4
A carga formal de um tomo em uma
molcula ou on = EV (1/2 EL + ENL)
EV = eltrons de valncia
EL = eltrons ligantes
ENL = eltrons no ligantes
Nesse on temos quatro
tomos de oxignio
equivalentes. A carga
formal de cada um deles
igual a -1 e a carga
total para os quatro
tomos -4.
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O Cl
O
O
O:
::
:
::
:: :
: ::
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carga formal: 7-(4+0) = 3
Princpio da
Eletroneutralidade: os
eltrons em uma
molcula devem estar
distribudos de forma que
as cargas nos tomos
fiquem o mais prximo
possvel de zero.
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O Cl
O
O
O:
::
:
::
:: :
: ::
-
carga formal: 6-(1+6) = -1 x 4 = -4
carga formal: 7-(4+0) = 3
soma das cargas formais = -1
A soma das
cargas formais
dos tomos
sempre ser igual
carga do on.
Essa carga contraria o princpio da
eletroneutralidade, portanto essa
estrutura no seria satisfatria.
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O Cl
O
O
O:
:::
:
:: :: ::
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Calculando a carga formal para o on ClO4-
2 proposta
Estrutura de Lewis 2 proposta
Somente elementos do 3 perodo e
perodos mais elevados da Tabela
Peridica formam compostos em
que um octeto excedido
O cloro um
elemento do
3 perodo da
Tabela
Peridica
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O Cl
O
O
O:
::
::
:: :
: ::
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carga formal: 6-(1+6) = -1 x 3 = -3
Agora, os tomos
de oxignio
equivalentes so
trs.
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O Cl
O
O
O:
::
::
:: :: ::
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carga formal: 7-(5+0) = 2
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O Cl
O
O
O:
:::
:
:: :: ::
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carga formal: 6-(2+4) = 0
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O Cl
O
O
O::
:
::
:: :
: ::
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carga formal: 6-(1+6) = -1 x 3 = -3
carga formal: 7-(5+0) = 2
soma das cargas formais = -1
carga formal: 6-(2+4) = 0
soma das cargas formais = -1
Essa carga, novamente, contraria o princpio
da eletroneutralidade, portanto essa
estrutura tambm no seria satisfatria.
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O Cl
O
O
O
:::
:
:: :: ::
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Calculando a carga formal para o on ClO4-
3 proposta
Estrutura de Lewis 3 proposta
Um segundo par de eltrons foi
deslocado e o cloro agora faz seis
ligaes
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :
: ::
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carga formal: 6-(1+6) = -1 x 2 = -2
Quando uma carga
negativa est
presente ela deve
ficar no tomo mais
eletronegativo
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :: ::
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carga formal: 7-(6+0) = 1
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :: ::
-
carga formal: 6-(2+4) = 0
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :
: ::
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carga formal: 6-(1+6) = -1 x 2 = -2
carga formal: 7-(6+0) = 1
soma das cargas formais = -1
carga formal: 6-(2+4) = 0
soma das cargas formais = -1
Mais uma vez o princpio da eletroneutralidade
foi contrariado. Alm disso, teramos uma carga
positiva em um tomo muito eletronegativo.
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O Cl
O
O
O
:::
:
:: :::
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Calculando a carga formal para o on ClO4-
4 proposta
Estrutura de Lewis 4 proposta
O tomo de cloro agora faz sete
ligaes
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :::
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carga formal: 6-(1+6) = -1
Restou apenas um
tomo de oxignio
com trs pares de
eltrons
desemparelhados.
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :
::
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carga formal: 7-(7+0) = 0
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :
::
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carga formal: 6-(2+4) = 0
Voltamos a ter trs
oxignios
equivalentes. Mas,
agora, a carga
formal de cada um
deles zero.
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :::
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carga formal: 6-(1+6) = -1
carga formal: 7-(7+0) = 0
soma das cargas formais = -1
carga formal: 6-(2+4) = 0
soma das cargas formais = -1
A formao de HClO4ocorrer pela ligao
do H+ ao oxignio
mais negativo
Essa estrutura , portanto, a melhor
representao para o nion ClO4-
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O Cl
O
O
O
::
::
:: :::
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O Cl
O
O
O:
::
::
: :::
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O Cl
O
O
O
::
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: :
: ::
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O Cl
O
O
O
::
:
::
: :::
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Estruturas de ressonncia para o on ClO4-
A verdadeira estrutura para o on
ClO4- um hbrido de ressonncia
de quatro estruturas equivalentes
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Geometria molecular para o on ClO4-
Geometria molecular tetradrica
A carga formal mdia para cada tomo de oxignio de -1/4
