Descreva duas estruturas de ressonância para as moléculas de CO, O3 e para o ânion CO3 ^2-. Indique as cargas nos átomos (cargas formais), se necessário.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre estruturas de ressonância para as moléculas de CO, O3 e para o ânion CO3^2-. A matéria aqui envolve a teoria das estruturas de ressonância na química, que nos ajuda a representar moléculas que não têm uma única estrutura fixa. Vamos precisar entender como distribuir elétrons e calcular cargas formais para cada átomo na molécula.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que são estruturas de ressonância. Em química, algumas moléculas não podem ser representadas por uma única estrutura de Lewis porque os elétrons estão distribuídos de maneira diferente. As estruturas de ressonância são diferentes formas de representar a mesma molécula, mostrando diferentes posições dos elétrons.

Passo 3

Vamos começar com a molécula de monóxido de carbono ( CO). Essa molécula tem um átomo de carbono e um de oxigênio. Vamos desenhar duas estruturas diferentes.
Estrutura de Ressonância 1:
  • Carbono liga-se ao oxigênio com uma ligação tripla.
  • Carbono tem uma carga positiva (+).
  • Oxigênio tem uma carga negativa (-).
C^+ equiv O^-
Estrutura de Ressonância 2:
  • Carbono liga-se ao oxigênio com uma ligação dupla.
  • Carbono tem uma carga negativa (-).
  • Oxigênio tem uma carga positiva (+).
C^- = O^+

Passo 4

Agora, vamos para a molécula de ozônio ( O3). Ela também possui ressonância porque podemos alternar a posição das ligações de dupla e simples entre os átomos de oxigênio.
Estrutura de Ressonância 1:
  • O-O double bond-O.
  • O do meio tem uma carga positiva (+).
  • A última dupla ligação coloca uma carga negativa (-) no último oxigênio.
O - O^+ = O^-
Estrutura de Ressonância 2:
  • O=O single bond-O.
  • O do meio tem uma carga negativa (-).
  • A primeira dupla ligação coloca uma carga positiva (+) no primeiro oxigênio.
O^- = O^+ - O

Passo 5

Por fim, vamos analisar o ânion carbonato ( CO3^2-). Esse ânion possui um carbono central ligado a três átomos de oxigênio, e os elétrons podem ser distribuídos de diferentes maneiras.
Estrutura de Ressonância 1:
  • Carbono com uma ligação dupla para um oxigênio e ligações simples para os outros dois.
  • O átomo de oxigênio com a ligação dupla não tem carga.
  • Os outros dois oxigênios com ligações simples têm uma carga negativa cada.
O^- - C = O - O^-
Estrutura de Ressonância 2:
  • Carbono com uma ligação dupla para outro oxigênio e ligações simples para os outros dois.
  • Cada átomo de oxigênio com ligação simples tem uma carga negativa.
O - C = O^- - O^-

Resposta

As duas estruturas de ressonância para cada molécula são:
  1. CO:
    C^+ equiv O^- e C^- = O^+
  2. O3:
    O - O^+ = O^- e O^- = O^+ - O
  3. CO3^2-:
    O^- - C = O - O^- e O - C = O^- - O^-

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