Escreva as estruturas de Lewis para cada um dos seguintes compostos, considerando que os octetos devem ficar completos. Se ocorrer ressonância, escreva todas as formas ressonantes possiveis.
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Passo 1
Vamos resolver o exercício que pede para desenhar as estruturas de Lewis para o íon
. A matéria envolve a representação de estruturas de Lewis, que mostram como os elétrons são distribuídos entre os átomos de uma molécula ou íon. Para resolver isso, precisamos saber contar os elétrons de valência, distribuir esses elétrons para formar ligações e completar os octetos dos átomos envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos contar o número total de elétrons de valência disponíveis para o
. O nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência e o oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência. Como o íon possui uma carga positiva (+1), isso significa que perdemos um elétron adicional. Então, o total de elétrons de valência é:
Passo 3
Agora, vamos distribuir esses 10 elétrons entre os átomos de nitrogênio e oxigênio. Geralmente, ligamos os átomos com uma ligação simples inicialmente:
Cada ligação simples usa 2 elétrons, então usamos 2 elétrons aqui, restando 8 elétrons para distribuir.
Passo 4
Para completar os octetos, adicionamos elétrons como pares isolados nos átomos. Começamos pelo oxigênio, que geralmente prefere ter um octeto completo. Adicionamos três pares de elétrons ao oxigênio:
Agora, o oxigênio tem 6 elétrons ao seu redor (três pares), e o nitrogênio tem 2 elétrons (uma ligação única).
Passo 5
Verificamos os octetos: o oxigênio ainda não completou seu octeto (faltam 2 elétrons). Para resolver isso, podemos converter a ligação simples entre nitrogênio e oxigênio em uma ligação dupla:
Agora, o nitrogênio tem 4 elétrons ao seu redor e o oxigênio tem 6.
Passo 6
Ainda precisamos completar os octetos. Se colocarmos mais uma ligação entre N e O, teremos uma ligação tripla:
Agora, tanto o nitrogênio quanto o oxigênio têm 6 elétrons ao seu redor. Porém, como estamos lidando com um íon positivo, precisamos ajustar as cargas formais.
Passo 7
Calculamos as cargas formais para verificar a distribuição mais estável dos elétrons:
- Nitrogênio: 5 (valência) - (0 elétrons isolados + 3 ligações) = +2
- Oxigênio: 6 (valência) - (4 elétrons isolados + 3 ligações) = -1
Para equilibrar a carga total positiva do íon, ajustamos a carga formal colocando o excesso de carga no nitrogênio:
Resposta
A estrutura de Lewis para
é:
Com uma ligação tripla entre o nitrogênio e o oxigênio, e uma carga positiva no átomo de nitrogênio.
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(b)
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(b) Sc
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(d)
(d)
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(a)
(a)