A reação de água com ácido clorídrico produz o ânion cloreto e o cátion hidrônio. A estrutura que representa corretamente o cátion hidrônio é
H+
Resolução
O cátion hidrônio é o H₃O⁺: ele possui um átomo de oxigênio ligado a três átomos de hidrogênio e carga total +1. Ele se forma quando a água, H₂O, recebe um cátion H⁺ do ácido clorídrico, HCl: H₂O + HCl → H₃O⁺ + Cl⁻. O Cl⁻ é o ânion cloreto.
Para representar essa estrutura, contamos os elétrons de valência, que são os elétrons da camada mais externa dos átomos. O oxigênio contribui com 6 e cada um dos três hidrogênios contribui com 1. Como a carga do cátion é +1, devemos subtrair um elétron da soma correspondente aos átomos neutros: 6 + 3 × 1 − 1 = 8 elétrons.
Na estrutura de Lewis, cada traço representa uma ligação formada por dois elétrons. Assim, as três ligações entre o oxigênio e os hidrogênios utilizam 6 elétrons. Os 2 restantes formam um par não ligante no oxigênio, representado pelos dois pontos na imagem. Dessa forma, o oxigênio fica rodeado por 8 elétrons, obedecendo à regra do octeto, e cada hidrogênio compartilha 2 elétrons, completando sua única camada eletrônica. Os colchetes com o sinal + indicam a carga total do cátion. Portanto, a estrutura apresentada está correta.