Desenhe a estrutura de Lewis e determine a carga formal sobre cada átomo em (a) NO;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício onde a gente precisa desenhar a estrutura de Lewis para o óxido nítrico (NO) e descobrir qual a carga formal em cada átomo. Para isso, vamos usar conceitos de estrutura de Lewis e cálculo de carga formal.
Passo 2
Primeiro, vamos contar quantos elétrons de valência cada átomo tem. O nitrogênio (N) está no grupo 15 da tabela periódica, então ele tem 5 elétrons de valência. O oxigênio (O) está no grupo 16, então tem 6 elétrons de valência. No total, temos 5 + 6 = 11 elétrons de valência para distribuir na molécula de NO.
Passo 3
Agora, a gente coloca os átomos juntos. Normalmente, o átomo menos eletronegativo fica no meio, mas no caso do NO, só temos N e O. Vamos colocar o nitrogênio no meio conectado ao oxigênio: N—O.
Passo 4
Em seguida, vamos ligar os elétrons. Cada ligação simples (como essa N—O) representa 2 elétrons. Então, usamos 2 dos 11 elétrons disponíveis. Faltam agora 9 elétrons para distribuir.
Passo 5
A gente coloca os elétrons restantes como pares de elétrons ao redor dos átomos para completar as camadas de valência. O oxigênio já está ligado ao nitrogênio e precisa de 6 elétrons para completar sua octeto. Então, colocamos 3 pares de elétrons no oxigênio. Isso usa mais 6 elétrons, sobrando 3 elétrons.
Passo 6
Agora, colocamos os 3 elétrons restantes no nitrogênio como um par de elétrons e um elétron solitário. Entretanto, o nitrogênio também precisa completar sua octeto, então a gente transforma alguns desses elétrons em ligações múltiplas.
Passo 7
Transformamos um dos pares de elétrons do oxigênio em uma ligação dupla com o nitrogênio. Assim, a estrutura fica assim: N=O com um par de elétrons solitário no nitrogênio e dois pares no oxigênio. Agora, todos os átomos têm seus octetos completos.
Passo 8
Vamos calcular a carga formal de cada átomo. A fórmula da carga formal é:
onde:
- $ V $ é o número de elétrons de valência do átomo,
- $ L $ são os elétrons solitários no átomo,
- $ B $ são os elétrons compartilhados nas ligações.
Passo 9
Para o nitrogênio (N):
- $ V = 5 $
- $ L = 2 $ (um par solitário)
- $ B = 4 $ (duas ligações com oxigênio)
Então, o nitrogênio tem uma carga formal de +1.
Passo 10
Para o oxigênio (O):
- $ V = 6 $
- $ L = 4 $ (dois pares solitários)
- $ B = 4 $ (duas ligações com nitrogênio)
O oxigênio não tem carga formal.
Resposta
A estrutura de Lewis de NO é N=O, com uma carga formal de +1 no nitrogênio e 0 no oxigênio.