Chimica per il liceo/Strutture di Lewis e di risonanza/Esercizi

Strutture di Lewis

Esercizio 34

Scrivi i simboli di Lewis per ciascuno dei seguenti ioni:

1. As^3–
2. I^–
3. Be²⁺
4. O^2–
5. Ga³⁺
6. Li⁺
7. N^3–

Esercizio 35

Molti ioni monoatomici si trovano nell'acqua di mare, inclusi gli ioni formati dagli elementi seguenti. Scrivi i simboli di Lewis per gli ioni monoatomici formati da ciascuno degli elementi:

1. Cl
2. Na
3. Mg
4. Ca
5. K
6. Br
7. Sr
8. F

Esercizio 36

Scrivi i simboli di Lewis degli ioni nei seguenti composti ionici e i simboli di Lewis degli atomi dai quali sono formati:

1. ${\ce {MgS}}$
2. ${\ce {Al2O3}}$
3. ${\ce {GaCl3}}$
4. ${\ce {K2O}}$
5. ${\ce {Li3N}}$
6. ${\ce {KF}}$

Esercizio 37

Nelle seguenti strutture di Lewis, M e X rappresentano vari elementi del terzo periodo della tavola periodica. Scrivi la formula di ciascun composto utilizzando i simboli chimici di ciascun elemento:

1. Formula (a)
2. Formula (b)
3. Formula (c)
4. Formula (d)

Esercizio 38

Scrivi la struttura di Lewis per la molecola diatomica ${\ce {P2}}$, una forma instabile di fosforo presente nei vapori di fosforo ad alta temperatura.

Esercizio 39

Scrivi le strutture di Lewis per i seguenti composti:

1. ${\ce {H2}}$
2. ${\ce {HBr}}$
3. ${\ce {PCl3}}$
4. ${\ce {SF2}}$
5. ${\ce {H2CCH2}}$
6. ${\ce {HNNH}}$
7. ${\ce {H2CNH}}$
8. NO^–
9. ${\ce {N2}}$
10. CO
11. CN^–

Esercizio 40

Scrivi le strutture di Lewis per i seguenti composti:

1. ${\ce {O2}}$
2. ${\ce {H2CO}}$
3. ${\ce {AsF3}}$
4. ClNO
5. ${\ce {SiCl4}}$
6. H₃O⁺
7. NH₄⁺
8. BF₄^–
9. ${\ce {HCCH}}$
10. ClCN
11. C₂²⁺

Esercizio 41

Scrivi le strutture di Lewis per i seguenti composti:

1. ClF₃
2. PCl₅
3. BF₃
4. PF₆^–

Esercizio 42

Scrivi le strutture di Lewis per i seguenti composti:

1. SeF₆
2. XeF₄
3. SeCl₃⁺
4. Cl₂BBCl₂ (contiene un legame B–B)

Esercizio 43

Scrivi le strutture di Lewis per:

1. PO₄^3–
2. ICl₄^–
3. SO₃^2–
4. HONO

Esercizio 44

Correggi la seguente affermazione: “I legami in PbCl₂ solido sono ionici; il legame in una molecola di HCl è covalente. Pertanto, tutti gli elettroni di valenza in PbCl₂ sono situati sugli ioni Cl^–, e tutti gli elettroni di valenza in una molecola di HCl sono condivisi tra gli atomi di H e Cl.”

Esercizio 45

Scrivi le strutture di Lewis per le seguenti molecole o ioni:

1. SbH₃
2. XeF₂
3. Se₈ (una molecola ciclica con un anello di otto atomi di Se)

Esercizio 46

Il metanolo, H₃COH, è utilizzato come combustibile in alcune auto da corsa. L'etanolo, C₂H₅OH, è utilizzato estensivamente come combustibile per motori in Brasile. Entrambi producono CO₂ e H₂O quando bruciano. Scrivi le equazioni chimiche per queste reazioni di combustione usando strutture di Lewis invece delle formule chimiche.

Esercizio 47

Molti pianeti nel nostro sistema solare contengono composti organici inclusi metano (CH₄) e tracce di etilene (C₂H₄), etano (C₂H₆), propino (H₃C≡CH), e diacetilene (H≡C–C≡CH). Scrivi le strutture di Lewis per ciascuna di queste molecole.

Esercizio 48

Il tetracloruro di carbonio era precedentemente usato negli estintori per incendi elettrici. Non viene più utilizzato per questo scopo a causa della formazione del gas tossico fosgene, Cl₂CO. Scrivi le strutture di Lewis per il tetracloruro di carbonio e il fosgene.

Esercizio 49

Identifica gli atomi che corrispondono a ciascuna delle seguenti configurazioni elettroniche. Successivamente, scrivi il simbolo di Lewis per l'ione comune formato da ciascun atomo:

1. 1s²2s²2p⁵
2. 1s²2s²2p⁶3s²
3. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰
4. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁴
5. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p¹

Esercizio 50

La disposizione degli atomi in diverse molecole biologicamente importanti è data di seguito. Completa le strutture di Lewis di queste molecole aggiungendo legami multipli e coppie solitarie. Non aggiungere ulteriori atomi:

1. L'amminoacido serina
2. Urea
3. Acido piruvico
4. Uracile
5. Acido carbonico

Esercizio 51

Un composto con una massa molare di circa 28 g/mol contiene il 85,7% di carbonio e il 14,3% di idrogeno in massa. Scrivi la struttura di Lewis per una molecola del composto.

Esercizio 52

Un composto con una massa molare di circa 42 g/mol contiene il 85,7% di carbonio e il 14,3% di idrogeno in massa. Scrivi la struttura di Lewis per una molecola del composto.

Esercizio 53

Due disposizioni di atomi sono possibili per un composto con una massa molare di circa 45 g/mol che contiene il 52,2% di C, il 13,1% di H e il 34,7% di O in massa. Scrivi le strutture di Lewis per le due molecole.

Esercizio 54

Come sono simili i legami semplici, doppi e tripli? In che modo differiscono?

Cariche Formali e Risonanza

Esercizio 55

Scrivi le forme di risonanza che descrivono la distribuzione degli elettroni in ciascuna di queste molecole o ioni:

1. Biossido di selenio, OSeO
2. Ione nitrato, NO₃^–
3. Acido nitrico, HNO₃ (N è legato a un gruppo OH e a due atomi di O)
4. Benzene, C₆H₆
5. Ione formiato

Esercizio 56

Scrivi le forme di risonanza che descrivono la distribuzione degli elettroni in ciascuna di queste molecole o ioni:

1. Diossido di zolfo, SO₂
2. Ione carbonato, CO₃^2–
3. Ione bicarbonato, HCO₃^– (C è legato a un gruppo OH e a due atomi di O)
4. Piridina
5. Ione allile

Esercizio 57

Scrivi le forme di risonanza dell’ozono, O₃, il componente dell’atmosfera superiore che protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette.

Esercizio 58

Il nitrito di sodio, usato per conservare bacon e altre carni, è un composto ionico. Scrivi le forme di risonanza dell’ione nitrito, NO₂^–.

Esercizio 59

In termini di legami presenti, spiega perché l’acido acetico, CH₃CO₂H, contiene due tipi distinti di legami carbonio-ossigeno, mentre lo ione acetato, formato dalla perdita di uno ione idrogeno dall’acido acetico, contiene solo un tipo di legame carbonio-ossigeno.

Esercizio 60

Scrivi le strutture di Lewis per i seguenti composti e includi le forme di risonanza ove appropriato. Indica quale ha il legame carbonio-ossigeno più forte:

1. CO₂
2. CO

Esercizio 61

I dentifrici contenenti bicarbonato di sodio e perossido di idrogeno sono ampiamente utilizzati. Scrivi le strutture di Lewis per l’ione bicarbonato e la molecola di perossido di idrogeno, includendo le forme di risonanza ove appropriato.

Esercizio 62

Determina la carica formale di ciascun elemento nei seguenti composti:

1. HCl
2. CF₄
3. PCl₃
4. PF₅

Esercizio 63

Determina la carica formale di ciascun elemento nei seguenti composti:

1. H₃O⁺
2. SO₄^2–
3. NH₃
4. O₂^2–
5. H₂O₂

Esercizio 64

Calcola la carica formale del cloro nelle molecole Cl₂, BeCl₂ e ClF₅.

Esercizio 65

Calcola la carica formale di ciascun elemento nei seguenti composti e ioni:

1. F₂CO
2. NO^–
3. BF₄^–
4. SnCl₃^–
5. H₂CCH₂
6. ClF₃
7. SeF₆
8. PO₄^3–

Esercizio 66

Disegna tutte le possibili strutture di risonanza per ciascuno di questi composti. Determina la carica formale di ciascun atomo in ciascuna struttura di risonanza:

1. O₃
2. SO₂
3. NO₂^–
4. NO₃^–

Esercizio 67

Basandoti sulle considerazioni relative alla carica formale, quale delle seguenti disposizioni di atomi è probabilmente corretta per il cloruro di nitrosile: ClNO o ClON?

Esercizio 68

Basandoti sulle considerazioni relative alla carica formale, quale delle seguenti disposizioni di atomi è probabilmente corretta per l’acido ipocloroso: HOCl o OClH?

Esercizio 69

Basandoti sulle considerazioni relative alla carica formale, quale delle seguenti disposizioni di atomi è probabilmente corretta per il diossido di zolfo: OSO o SOO?

Esercizio 70

Disegna la struttura dell’idrossilammina, H₃NO, e assegna le cariche formali; cerca la struttura. La struttura reale è coerente con le cariche formali?

Esercizio 71

Lo iodio forma una serie di fluoruri (elencati di seguito). Scrivi le strutture di Lewis per ciascuno dei quattro composti e determina la carica formale dell'atomo di iodio in ciascuna molecola:

1. IF
2. IF₃
3. IF₅
4. IF₇

Esercizio 72

Scrivi la struttura di Lewis e la formula chimica del composto con una massa molare di circa 70 g/mol che contiene il 19,7% di azoto e l’80,3% di fluoro in massa, e determina la carica formale degli atomi in questo composto.

Esercizio 73

Quale delle seguenti strutture è attesa per l’acido nitroso? Determina le cariche formali.

Esercizio 74

L’acido solforico è il prodotto chimico industriale prodotto in maggiore quantità al mondo. Circa 90 miliardi di libbre vengono prodotte ogni anno solo negli Stati Uniti. Scrivi la struttura di Lewis per l’acido solforico, H₂SO₄, che ha due atomi di ossigeno e due gruppi OH legati allo zolfo.

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Risposte di OpenStax

Risposta 34

1. (a) Otto elettroni
2. (b) Otto elettroni
3. (c) Nessun elettrone (${\ce {Be2+}}$)
4. (d) Otto elettroni
5. (e) Nessun elettrone (${\ce {Ga3+}}$)
6. (f) Nessun elettrone (${\ce {Li+}}$)
7. (g) Otto elettroni

Risposta 36

1. (a) Struttura di Lewis per ${\ce {MgS}}$
2. (b) Struttura di Lewis per ${\ce {Al2O3}}$
3. (c) Struttura di Lewis per ${\ce {GaCl3}}$
4. (d) Struttura di Lewis per ${\ce {K2O}}$
5. (e) Struttura di Lewis per ${\ce {Li3N}}$
6. (f) Struttura di Lewis per ${\ce {KF}}$

Risposta 38

Struttura di Lewis per la molecola ${\ce {P2}}$.

Risposta 40

1. (a) La struttura di Lewis non è sufficiente per rappresentare il fatto che studi sperimentali hanno mostrato due elettroni spaiati in ogni molecola di ossigeno.
2. (b) Struttura di Lewis per ${\ce {H2CO}}$
3. (c) Struttura di Lewis per ${\ce {AsF3}}$
4. (d) Struttura di Lewis per ClNO
5. (e) Struttura di Lewis per ${\ce {SiCl4}}$
6. (f) Struttura di Lewis per ${\ce {H3O+}}$
7. (g) Struttura di Lewis per ${\ce {NH4+}}$
8. (h) Struttura di Lewis per ${\ce {BF4-}}$
9. (i) Struttura di Lewis per ${\ce {HCCH}}$
10. (j) Struttura di Lewis per ClCN
11. (k) Struttura di Lewis per ${\ce {C22+}}$

Risposta 42

1. (a) Struttura di Lewis per ${\ce {SeF6}}$
2. (b) Struttura di Lewis per ${\ce {XeF4}}$
3. (c) Struttura di Lewis per ${\ce {SeCl3+}}$
4. (d) Struttura di Lewis per ${\ce {Cl2BBCl2}}$ (contiene un legame B-B)

Risposta 44

Due elettroni di valenza per ogni atomo di Pb vengono trasferiti agli atomi di Cl; lo ione risultante ${\ce {Pb2+}}$ ha una configurazione elettronica 6s2. Due degli elettroni di valenza nella molecola di HCl sono condivisi, e gli altri sei si trovano sull'atomo di Cl come coppie solitarie.

Risposta 46

Scrivere le equazioni di combustione per metanolo e etanolo utilizzando strutture di Lewis.

Risposta 48

Strutture di Lewis per tetracloruro di carbonio e fosgene.

Risposta 50

1. (a) Completare la struttura di Lewis per l’amminoacido serina.
2. (b) Completare la struttura di Lewis per l’urea.
3. (c) Completare la struttura di Lewis per l’acido piruvico.
4. (d) Completare la struttura di Lewis per l’uracile.
5. (e) Completare la struttura di Lewis per l’acido carbonico.

Risposta 52

Struttura di Lewis per un composto con una massa molare di circa 42 g/mol.

Risposta 54

Ogni legame include la condivisione di elettroni tra gli atomi. Due elettroni sono condivisi in un legame semplice; quattro elettroni in un legame doppio; sei elettroni in un legame triplo.

Risposta 56

1. (a) Forme di risonanza per ${\ce {SO2}}$.
2. (b) Forme di risonanza per ${\ce {CO32-}}$.
3. (c) Forme di risonanza per ${\ce {HCO3-}}$.
4. (d) Forme di risonanza per piridina.
5. (e) Forme di risonanza per ione allile.

Risposta 58

Forme di risonanza per il nitrito di sodio (${\ce {NO2-}}$).

Risposta 60

1. (a) Struttura di Lewis per ${\ce {CO2}}$.
2. (b) ${\ce {CO}}$ ha il legame carbonio-ossigeno più forte grazie al triplo legame tra C e O. ${\ce {CO2}}$ ha doppi legami.

Risposta 62

1. (a) H: 0, Cl: 0
2. (b) C: 0, F: 0
3. (c) P: 0, Cl: 0
4. (d) P: 0, F: 0

Risposta 64

1. Cl in ${\ce {Cl2}}$: 0
2. Cl in ${\ce {BeCl2}}$: 0
3. Cl in ${\ce {ClF5}}$: 0

Risposta 66

1. (a) Strutture di risonanza per ${\ce {O3}}$.
2. (b) Strutture di risonanza per ${\ce {SO2}}$.
3. (c) Strutture di risonanza per ${\ce {NO2-}}$.
4. (d) Strutture di risonanza per ${\ce {NO3-}}$.

Risposta 68

HOCl è la disposizione corretta basandosi sulle cariche formali.

Risposta 70

La struttura che assegna cariche formali pari a zero è coerente con la struttura reale.

Risposta 72

${\ce {NF3}}$.

Risposta 74

Struttura di Lewis per l’acido solforico, ${\ce {H2SO4}}$, con due atomi di ossigeno e due gruppi OH legati allo zolfo.

Risposte

Risposta 34

1. Otto elettroni
2. Otto elettroni
3. Nessun elettrone (${\ce {Be2+}}$)
4. Otto elettroni
5. Nessun elettrone (${\ce {Ga3+}}$)
6. Nessun elettrone (${\ce {Li+}}$)
7. Otto elettroni

Risposta 35

1. Cl: 8 elettroni
2. Na: 8 elettroni
3. Mg: 8 elettroni
4. Ca: 8 elettroni
5. K: 8 elettroni
6. Br: 8 elettroni
7. Sr: 8 elettroni
8. F: 8 elettroni

Risposta 36

1. Struttura di Lewis per ${\ce {MgS}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {Al2O3}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {GaCl3}}$
4. Struttura di Lewis per ${\ce {K2O}}$
5. Struttura di Lewis per ${\ce {Li3N}}$
6. Struttura di Lewis per ${\ce {KF}}$

Risposta 37

Scrivere la formula dei composti utilizzando i simboli chimici.

Risposta 38

Struttura di Lewis per la molecola ${\ce {P2}}$.

Risposta 39

1. Struttura di Lewis per ${\ce {H2}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {HBr}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {PCl3}}$
4. Struttura di Lewis per ${\ce {SF2}}$
5. Struttura di Lewis per ${\ce {H2CCH2}}$
6. Struttura di Lewis per ${\ce {HNNH}}$
7. Struttura di Lewis per ${\ce {H2CNH}}$
8. Struttura di Lewis per NO^–
9. Struttura di Lewis per ${\ce {N2}}$
10. Struttura di Lewis per CO
11. Struttura di Lewis per CN^–

Risposta 40

1. Struttura di Lewis per ${\ce {O2}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {H2CO}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {AsF3}}$
4. Struttura di Lewis per ClNO
5. Struttura di Lewis per ${\ce {SiCl4}}$
6. Struttura di Lewis per ${\ce {H3O+}}$
7. Struttura di Lewis per ${\ce {NH4+}}$
8. Struttura di Lewis per ${\ce {BF4-}}$
9. Struttura di Lewis per ${\ce {HCCH}}$
10. Struttura di Lewis per ClCN
11. Struttura di Lewis per ${\ce {C22+}}$

Risposta 41

1. Struttura di Lewis per ${\ce {ClF3}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {PCl5}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {BF3}}$
4. Struttura di Lewis per ${\ce {PF6-}}$

Risposta 42

1. Struttura di Lewis per ${\ce {SeF6}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {XeF4}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {SeCl3+}}$
4. Struttura di Lewis per ${\ce {Cl2BBCl2}}$ (contiene un legame B-B)

Risposta 43

1. Struttura di Lewis per ${\ce {PO43-}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {ICl4-}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {SO32-}}$
4. Struttura di Lewis per HONO

Risposta 44

Due elettroni di valenza per ogni atomo di Pb vengono trasferiti agli atomi di Cl. Lo ione risultante ${\ce {Pb2+}}$ ha una configurazione elettronica 6s2.

Risposta 45

1. Struttura di Lewis per ${\ce {SbH3}}$
2. Struttura di Lewis per ${\ce {XeF2}}$
3. Struttura di Lewis per ${\ce {Se8}}$ (molecola ciclica con 8 atomi di Se)

Risposta 46

Scrivere le equazioni chimiche di combustione per metanolo ed etanolo.

Risposta 47

Scrivere le strutture di Lewis per ${\ce {CH4}}$, ${\ce {C2H4}}$, ${\ce {C2H6}}$, ${\ce {H3CCCH}}$ e ${\ce {HCCCCH}}$.

Risposta 48

Strutture di Lewis per tetracloruro di carbonio e fosgene (${\ce {Cl2CO}}$).

Risposta 49

Identificare gli atomi e scrivere i simboli di Lewis per i loro ioni comuni.

Risposta 50

1. Completare la struttura di Lewis per la serina.
2. Completare la struttura di Lewis per l’urea.
3. Completare la struttura di Lewis per l’acido piruvico.
4. Completare la struttura di Lewis per l’uracile.
5. Completare la struttura di Lewis per l’acido carbonico.

Risposta 51

Struttura di Lewis per un composto con 85,7% di C e 14,3% di H.

Risposta 52

Struttura di Lewis per un composto con una massa molare di circa 42 g/mol.

Risposta 53

Strutture di Lewis per due possibili molecole con una massa molare di circa 45 g/mol.

Risposta 54

I legami semplici, doppi e tripli condividono rispettivamente 2, 4 e 6 elettroni.

Risposta 55

Scrivere le forme di risonanza per ${\ce {OSeO}}$, ${\ce {NO3-}}$, ${\ce {HNO3}}$, benzene e ione formiato.

Risposta 56

Forme di risonanza per:

1. ${\ce {SO2}}$
2. ${\ce {CO32-}}$
3. ${\ce {HCO3-}}$
4. Piridina
5. Ione allile

Risposta 57

Forme di risonanza per l’ozono (${\ce {O3}}$), componente dell’atmosfera che protegge la Terra dalle radiazioni ultraviolette.

Risposta 58

Forme di risonanza per il nitrito di sodio (${\ce {NO2-}}$).

Risposta 59

L’acido acetico (${\ce {CH3CO2H}}$) ha due tipi di legami C-O distinti, mentre lo ione acetato ha solo un tipo di legame C-O grazie alla delocalizzazione elettronica.

Risposta 60

1. ${\ce {CO2}}$: Doppio legame C=O
2. ${\ce {CO}}$: Il legame più forte è il triplo legame C≡O

Risposta 61

Strutture di Lewis per:

1. Ione bicarbonato (${\ce {HCO3-}}$) con forme di risonanza
2. Molecola di perossido di idrogeno (${\ce {H2O2}}$)

Risposta 62

Cariche formali degli elementi:

1. HCl: H=0, Cl=0
2. ${\ce {CF4}}$: C=0, F=0
3. ${\ce {PCl3}}$: P=0, Cl=0
4. ${\ce {PF5}}$: P=0, F=0

Risposta 63

Cariche formali degli elementi:

1. ${\ce {H3O+}}$: H=0, O=+1
2. ${\ce {SO42-}}$: S=+6, O=-2
3. NH3: N=0, H=0
4. ${\ce {O22-}}$: O=-1
5. ${\ce {H2O2}}$: H=0, O=-1

Risposta 64

Cariche formali del cloro:

1. ${\ce {Cl2}}$: Cl=0
2. ${\ce {BeCl2}}$: Cl=0
3. ${\ce {ClF5}}$: Cl=0

Risposta 65

Cariche formali per:

1. ${\ce {F2CO}}$
2. ${\ce {NO-}}$
3. ${\ce {BF4-}}$
4. ${\ce {SnCl3-}}$
5. ${\ce {H2CCH2}}$
6. ${\ce {ClF3}}$
7. ${\ce {SeF6}}$
8. ${\ce {PO43-}}$

Risposta 66

Strutture di risonanza e cariche formali per:

1. ${\ce {O3}}$
2. ${\ce {SO2}}$
3. ${\ce {NO2-}}$
4. ${\ce {NO3-}}$

Risposta 67

Disposizione corretta per cloruro di nitrosile: ClNO.

Risposta 68

Disposizione corretta per acido ipocloroso: HOCl.

Risposta 69

Disposizione corretta per diossido di zolfo: SOO.

Risposta 70

Struttura di idrossilammina (${\ce {H3NO}}$) coerente con le cariche formali assegnate.

Risposta 71

Strutture di Lewis e cariche formali per:

1. ${\ce {IF}}$
2. ${\ce {IF3}}$
3. ${\ce {IF5}}$
4. ${\ce {IF7}}$

Risposta 72

Struttura di Lewis e formula per ${\ce {NF3}}$, contenente il 19,7% di azoto e l’80,3% di fluoro.

Risposta 73

Strutture per acido nitroso con cariche formali.

Risposta 74

Struttura di Lewis per l’acido solforico (${\ce {H2SO4}}$) con due atomi di ossigeno e due gruppi OH legati allo zolfo.