Com base nas estruturas de Lewis, coloque os seguintes íons na ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogênio-oxigênio:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre estruturas de Lewis! A questão pede para colocarmos os íons
,
e
em ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogênio-oxigênio. Para isso, vamos precisar entender as estruturas de Lewis desses íons e como a ressonância e a carga influenciam o comprimento das ligações.
Passo 2
Primeiro, vamos desenhar as estruturas de Lewis para cada íon. Isso envolve distribuir os elétrons de valência de forma que todos os átomos tenham uma camada externa completa.
-
: O nitrogênio tem 5 elétrons e o oxigênio tem 6. Somando, temos 11 elétrons, mas como é um íon positivo, perdemos 1, totalizando 10 elétrons. A estrutura típica tem uma ligação tripla entre N e O. -
: Nitrogênio com 5 elétrons e cada oxigênio com 6, totalizando 17 elétrons (adicionamos 1 por ser negativo, totalizando 18). Essa estrutura tem ligações duplas e simples com ressonância. -
: Nitrogênio com 5 elétrons e três oxigênios com 6, totalizando 24 elétrons (mais 1 pelo negativo, totalizando 25). A estrutura apresenta ressonância com todas as N-O tendo ligações equivalentes.
Passo 3
Agora, vamos considerar como a ressonância e a carga afetam o comprimento das ligações. Quanto mais ressonância e cargas positivas sobre a ligação, mais curta ela tende a ser devido à maior sobreposição dos orbitais.
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: Com uma ligação tripla, as ligações são bem curtas. -
: A presença de ressonância faz com que as ligações sejam intermediárias entre simples e duplas. -
: As ligações são equivalentes e ligeiramente mais curtas que duplas devido à ressonância em três estruturas.
Passo 4
Então, comparando os comprimentos:
-
: As ligações tripla são as mais curtas. -
: As ligações equivalentes são mais curtas que as de . -
: As ligações intermediárias são as mais longas.
Resposta
A ordem decrescente do comprimento das ligações nitrogênio-oxigênio é:
.