Escreva duas e três estruturas de ressonância para o diazometano
e ácido hidrazóico
, nessa ordem. Os arranjos atômicos são seguem a ordem mostrada
e HNNN. Mostre as cargas formais.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa desenhar as estruturas de ressonância para o diazometano (
) e para o ácido hidrazóico (
). A matéria envolvida aqui é a química orgânica, especificamente a parte que trata das estruturas de ressonância e cargas formais. Pra resolver, a gente vai precisar entender como distribuir os elétrons na molécula para mostrar diferentes formas que a estrutura pode ter sem alterar a fórmula química.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o diazometano (
) com a disposição de átomos
. A ideia das estruturas de ressonância é mostrar diferentes maneiras de distribuir as ligações e os elétrons na molécula.
Passo 3
Vamos desenhar a primeira estrutura de ressonância do diazometano:
- O carbono está ligado a dois hidrogênios e a um nitrogênio.
- Entre os nitrogênios, temos uma ligação dupla.
- Calculando as cargas formais:
- Carbono: 4 valência - (2 hidrogênios + 2 elétrons na dupla ligação) = 0
- Cada nitrogênio: 5 valência - (1 ligação com carbono + 1 ligação com o outro nitrogênio + 4 elétrons não ligados) = 0
Passo 4
Agora, a segunda estrutura de ressonância:
- O carbono está ligado a dois hidrogênios e a um nitrogênio com uma ligação dupla.
- O segundo nitrogênio tem um par de elétrons livres e está ligado ao primeiro nitrogênio com uma ligação simples.
- Calculando as cargas formais:
- Carbono: 4 valência - (2 hidrogênios + 2 elétrons na dupla ligação) = 0
- Nitrogênio com dupla ligação: 5 valência - (2 ligações + 2 elétrons não ligados) = +1
- Nitrogênio com ligação simples: 5 valência - (1 ligação + 3 elétrons não ligados) = -1
Passo 5
Agora vamos para o ácido hidrazóico (
) com a disposição de átomos HNNN. Precisamos desenhar três estruturas de ressonância para essa molécula.
Passo 6
Primeira estrutura de ressonância do ácido hidrazóico:
- O primeiro nitrogênio (ligado ao hidrogênio) está ligado por uma dupla ligação ao segundo nitrogênio.
- O segundo nitrogênio está ligado por uma única ligação ao terceiro nitrogênio.
- Cargas formais:
- Hidrogênio: sem carga
- Primeiro nitrogênio: 5 valência - (1 H + 1 dupla ligação) = 0
- Segundo nitrogênio: 5 valência - (1 dupla + 1 única ligação) = 0
- Terceiro nitrogênio: 5 valência - (1 ligação) = -1
Passo 7
Segunda estrutura de ressonância:
- O primeiro nitrogênio mantém a ligação com o hidrogênio, mas agora tem uma ligação simples com o segundo nitrogênio e uma carga negativa.
- O segundo nitrogênio forma uma dupla ligação com o terceiro nitrogênio.
- Cargas formais:
- Hidrogênio: sem carga
- Primeiro nitrogênio: 5 valência - (1 H + 1 ligação simples) = -1
- Segundo nitrogênio: 5 valência - (1 ligação simples + 1 dupla ligação) = 0
- Terceiro nitrogênio: 5 valência - (2 ligações) = +1
Passo 8
Terceira estrutura de ressonância:
- O primeiro nitrogênio tem uma ligação simples com o hidrogênio e uma ligação dupla com o segundo nitrogênio.
- O segundo nitrogênio tem uma ligação simples com o terceiro nitrogênio e uma carga negativa.
- Cargas formais:
- Hidrogênio: sem carga
- Primeiro nitrogênio: 5 valência - (1 H + 1 dupla ligação) = 0
- Segundo nitrogênio: 5 valência - (1 dupla + 1 ligação simples) = -1
- Terceiro nitrogênio: 5 valência - (1 ligação simples + 2 elétrons não ligados) = +1
Resposta
As estruturas de ressonância para o diazometano (
) e para o ácido hidrazóico (
) estão descritas nos passos acima, mostrando as diferentes distribuições de elétrons e as cargas formais em cada átomo.