(b) Escreva a estrutura de Lewis e as estruturas de ressonância para o diazometano, H2 CN2.
© Escreva a estrutura de Lewis e as estruturas de ressonância para o nitrobenzeno, C6 H5 NO2.

Passo 1

Beleza, vamos começar com a parte (b) do exercício. A gente precisa desenhar a estrutura de Lewis e as estruturas de ressonância do diazometano, que é H2CN2. Aqui, estamos lidando com a teoria das estruturas de Lewis e ressonância, que ajuda a entender como os elétrons estão distribuídos nas moléculas.

Passo 2

Primeiro, vamos contar os elétrons de valência. O carbono © tem 4 elétrons, o nitrogênio (N) tem 5, e o hidrogênio (H) tem 1. A fórmula H2CN2 tem 2 H, 1 C e 2 N:
  • 2 H: 2 times 1 = 2 elétrons
  • 1 C: 1 times 4 = 4 elétrons
  • 2 N: 2 times 5 = 10 elétrons
Total de elétrons de valência: 2 + 4 + 10 = 16 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos distribuir esses elétrons para formar ligações entre os átomos. O carbono vai se ligar aos dois hidrogens e aos dois nitrogênios. Geralmente, tentamos formar ligações simples primeiro:
  • C—H: 2 ligações (uma para cada H)
  • C—N: 2 ligações (uma para cada N)
Isso usa 2 times 2 + 2 times 2 = 8 elétrons, sobrando 8 elétrons para distribuir como pares não ligantes.

Passo 4

Distribuímos os elétrons não ligantes nos nitrogênios. Cada N já está ligado ao C, faltando completar seu octeto:
  • Cada N precisa de 6 elétrons não ligantes (para totalizar 8 com as 2 ligações).
  • Total necessário: 2 times 6 = 12 elétrons.
Mas temos apenas 8 elétrons sobrando, então precisamos formar ligações múltiplas para completar os octetos.

Passo 5

Vamos fazer com que o nitrogênio ligue duplamente com o carbono:
  • C=N: agora cada ligação dupla usa mais elétrons.
  • Reajustando, isso ajuda a completar os octetos dos nitrogênios.

Passo 6

Assim, a estrutura de Lewis do diazometano fica com um carbono central ligado a dois hidrogênios e a dois nitrogênios por ligações duplas. Além disso, podemos ter estruturas de ressonância onde as ligações duplas se movem entre os nitrogênios.

Passo 7

Agora, vamos para a parte © do exercício. Precisamos desenhar a estrutura de Lewis e as estruturas de ressonância do nitrobenzeno, que é C6H5NO2. Aqui, além das estruturas de Lewis, vamos considerar a delocalização dos elétrons no anel benzênico e no grupo nitro.

Passo 8

Primeiro, contamos os elétrons de valência:
  • Carbono ©: 4 elétrons
  • Hidrogênio (H): 1 elétron
  • Nitrogênio (N): 5 elétrons
  • Oxigênio (O): 6 elétrons
A fórmula C6H5NO2 tem:
  • 6 C: 6 times 4 = 24 elétrons
  • 5 H: 5 times 1 = 5 elétrons
  • 1 N: 5 elétrons
  • 2 O: 2 times 6 = 12 elétrons
Total de elétrons de valência: 24 + 5 + 5 + 12 = 46 elétrons.

Passo 9

Vamos montar o anel benzênico, que é um anel de 6 carbonos com ligações alternadas duplas e simples, e um grupo nitro ( NO2) ligado a um dos carbonos. O grupo nitro tem um nitrogênio ligado a dois oxigênios:
  • N—O: uma ligação dupla com um O e simples com o outro, que possui um par de elétrons.

Passo 10

Distribuímos os elétrons:
  • No anel benzênico, cada C se liga a dois outros C e a um H, e um C está ligado ao grupo NO2.
  • No grupo nitro, o N está ligado a dois O, com uma ligação dupla para um e simples para o outro, que tem três pares de elétrons.

Passo 11

Considerando a ressonância, os elétrons nas ligações duplas do anel benzênico e nas ligações do grupo nitro podem se mover, formando diferentes estruturas de ressonância que representam a delocalização dos elétrons.

Passo 12

Assim, a estrutura de Lewis do nitrobenzeno mostra o anel benzênico com ligações alternadas e o grupo nitro ligado, além das possíveis estruturas de ressonância onde as ligações duplas podem se deslocar dentro do anel e no grupo nitro.

Resposta

A estrutura de Lewis do nitrobenzeno ( C6H5NO2) é:
      O
      ||
C6H5—N—O
No anel benzênico, as ligações duplas alternam-se, e no grupo nitro, há uma ligação dupla com um oxigênio e uma ligação simples com o outro, que possui pares de elétrons. As estruturas de ressonância mostram a delocalização dos elétrons tanto no anel quanto no grupo nitro.

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