complete as estruturas dos ânions carbonato (CO3 ^2-) e nitrato (NO3^-), ligando os átomos de oxigênio ao átomo central. Mostre os elétrons não-ligantes. Todos os átomos devem obedecer à regra do octeto.
[lll & O & & C & O & & O]^2^-[lll & O & & & & N & O & & O]^-

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para completarmos as estruturas dos ânions carbonato ( CO3^2-) e nitrato ( NO3^-). Estamos trabalhando com estruturas de Lewis, que mostram como os átomos estão ligados e como os elétrons estão distribuídos. Precisamos ligar os átomos de oxigênio ao átomo central (carbono ou nitrogênio), mostrar os elétrons não-ligantes (aqueles que não participam das ligações) e garantir que todos os átomos respeitem a regra do octeto, ou seja, que cada um tenha 8 elétrons na sua camada externa.

Passo 2

Primeiro, vamos montar a estrutura do ânion carbonato ( CO3^2-). O carbono será o átomo central ligado a três oxigênios.
Cada átomo de oxigênio tem 6 elétrons de valência e o carbono tem 4. Como temos uma carga de 2^-, adicionamos 2 elétrons extras, totalizando 24 elétrons de valência (4 do C + 3x6 do O + 2 extras).

Passo 3

Distribuímos os elétrons: cada ligação C-O usa 2 elétrons. Inicialmente, ligamos o carbono aos três oxigênios com ligações simples, usando 6 elétrons. Restam 18 elétrons para distribuir como pares não-ligantes.
Cada oxigênio já tem 2 elétrons na ligação com o carbono, então adicionamos 6 elétrons (3 pares) como não-ligantes em cada oxigênio, totalizando 18 elétrons.

Passo 4

Agora, verificamos a regra do octeto: o carbono tem apenas 6 elétrons (3 ligações), então precisamos formar ligações múltiplas. Fazemos duas ligações duplas com dois dos oxigênios, e deixamos uma ligação simples com o terceiro oxidando para ajustar a carga.
Isso resulta em duas duplas ligações (cada uma com 4 elétrons) e uma ligação simples (2 elétrons), completando o octeto do carbono e dos oxigênios.

Passo 5

Vamos agora para o ânion nitrato ( NO3^-). O nitrogênio é o átomo central ligado a três oxigênios.
O nitrogênio tem 5 elétrons de valência e cada oxigênio tem 6. Com a carga 1^-, adicionamos 1 elétron extra, totalizando 24 elétrons de valência (5 do N + 3x6 do O + 1 extra).

Passo 6

Distribuímos os elétrons: cada ligação N-O usa 2 elétrons, totalizando 6 elétrons. Restam 18 elétrons para os pares não-ligantes.
Cada oxigênio recebe 6 elétrons como pares não-ligantes, totalizando 18 elétrons. O nitrogênio, com 3 ligações simples, tem apenas 6 elétrons, então precisamos formar uma ligação dupla para completar seu octeto.

Passo 7

Fazemos uma ligação dupla entre o nitrogênio e um dos oxigênios. Isso deixa o nitrogênio com 8 elétrons e os oxigênios também com seu octeto completo. A estrutura final terá uma ligação dupla e duas ligações simples, com as cargas distribuídas adequadamente.

Resposta

As estruturas completas dos ânions carbonato e nitrato, com elétrons não-ligantes e respeitando a regra do octeto, são mostradas abaixo:
Para o ânion carbonato ( CO3^2-):
ccc & O & & vert & O - C = O & vert & & O & ^2-
Para o ânion nitrato ( NO3^-):
ccc & O & & vert & O = N - O & vert & & O & ^-
Cada linha representa uma ligação, e os pares de pontos ou linhas representam os elétrons não-ligantes.

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