Desenhe as estruturas de Lewis para cada um dos seguintes íons ou moléculas. Identifique aqueles que não obedecem à regra do octeto e explique por que isso ocorre.
f)

Passo 1

Beleza, vamos resolver o exercício que pede para desenharmos a estrutura de Lewis do íon . Esse tipo de exercício está relacionado à química, especificamente ao desenho de estruturas de Lewis, que ajudam a visualizar a distribuição de elétrons em moléculas e íons. Para resolver isso, vamos precisar entender como contar os elétrons de valência, distribuir esses elétrons entre os átomos e verificar se a regra do octeto é obedecida.

Passo 2

Primeiro, vamos contar o número total de elétrons de valência no íon . O nitrogênio (N) está no grupo 15 da tabela periódica, então tem 5 elétrons de valência. Cada oxigênio (O) está no grupo 16, então cada um tem 6 elétrons de valência. Como temos dois oxigênios, isso dá 2 × 6 = 12 elétrons. Além disso, o íon tem uma carga positiva (+), o que significa que perdeu um elétron. Então, o total de elétrons de valência é 5 (de N) + 12 (de O) - 1 (pela carga) = 16 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos distribuir esses 16 elétrons ao redor dos átomos. O átomo menos eletropositivo, que geralmente é o átomo central, é o nitrogênio. Vamos conectar o nitrogênio aos dois oxigênios com ligações simples inicialmente:
   O - N - O
Cada ligação simples representa 2 elétrons, então usamos 4 elétrons nos pares compartilhados. Sobram 16 - 4 = 12 elétrons para distribuir como pares de elétrons ao redor dos átomos.

Passo 4

Vamos completar os octetos dos oxigênios primeiro. Cada oxigênio precisa de 8 elétrons ao seu redor. Como já têm 2 elétrons de ligação, cada oxigênio precisa de mais 6 elétrons, ou 3 pares de elétrons não ligantes:
   O:   :N:   :O
    |      |
    O      O
Agora, usamos 6 elétrons para cada oxigênio, totalizando 12 elétrons. Isso completa os 16 elétrons disponíveis (4 usados nas ligações + 12 nos pares não ligantes).

Passo 5

Vamos verificar o octeto do nitrogênio. Atualmente, o nitrogênio está compartilhando 4 elétrons nas ligações simples com os oxigênios. Para completar seu octeto, ele precisa de mais 4 elétrons. Como não temos mais elétrons disponíveis, precisamos formar ligações duplas entre o nitrogênio e os oxigênios.
Desenhando uma ligação dupla com um dos oxigênios:
   O = N - O
Agora, o nitrogênio possui 8 elétrons ao seu redor (4 da ligação dupla e 2 da ligação simples), e cada oxigênio também tem 8 elétrons. Além disso, devemos considerar a carga positiva no íon, que está localizada no nitrogênio.

Passo 6

Finalmente, vamos verificar se a regra do octeto é obedecida. Neste caso, o nitrogênio tem um octeto completo com 8 elétrons, e ambos os oxigênios também têm octetos completos. Portanto, todas as exigências são atendidas.

Resposta

A estrutura de Lewis do íon é a seguinte, com uma ligação dupla entre o nitrogênio e um oxigênio, e uma ligação simples com o outro oxigênio, além de uma carga positiva no nitrogênio:
   O = N - O⁺
Todos os átomos obedecem à regra do octeto nesta estrutura.

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