Com base nas estruturas de Lewis, coloque os seguintes íons na ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogênio-oxigênio: NO^+, NO2-, NO3^-

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre estruturas de Lewis! A questão pede para colocarmos os íons NO^+, NO2^- e NO3^- 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.
  • NO^+: 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.
  • NO2^-: 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.
  • NO3^-: 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.
  • NO^+: Com uma ligação tripla, as ligações são bem curtas.
  • NO2^-: A presença de ressonância faz com que as ligações sejam intermediárias entre simples e duplas.
  • NO3^-: As ligações são equivalentes e ligeiramente mais curtas que duplas devido à ressonância em três estruturas.

Passo 4

Então, comparando os comprimentos:
  1. NO^+: As ligações tripla são as mais curtas.
  2. NO3^-: As ligações equivalentes são mais curtas que as de NO2^-.
  3. NO2^-: As ligações intermediárias são as mais longas.

Resposta

A ordem decrescente do comprimento das ligações nitrogênio-oxigênio é: NO^+ > NO3^- > NO2^-.

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