Qual é a estrutura de Lewis para o ácido nítrico (HNO3)​

Passo 1

Vamos resumir o que precisa fazer: precisamos desenhar a estrutura de Lewis para o ácido nítrico (HNO₃). Para isso, vamos utilizar o conteúdo sobre estruturas de Lewis, que envolve contar os elétrons de valência dos átomos e distribuí-los de forma que cada átomo (exceto o hidrogênio) tenha uma camada externa completa, geralmente com 8 elétrons (regra do octeto).

Passo 2

Primeiro, vamos contar os elétrons de valência de cada átomo na molécula:
  • Hidrogênio (H) tem 1 elétron de valência.
  • Nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência.
  • Oxigênio (O) tem 6 elétrons de valência.
No ácido nítrico (HNO₃), temos:
  • 1 átomo de H: 1 elétron
  • 1 átomo de N: 5 elétrons
  • 3 átomos de O: 3 × 6 = 18 elétrons
Total de elétrons de valência: 1 + 5 + 18 = 24 elétrons

Passo 3

Agora, vamos montar a estrutura básica. Geralmente, o átomo menos eletronegativo fica no centro. Aqui, o nitrogênio (N) é menos eletronegativo que o oxigênio, então ele ficará no centro. Ligaremos o hidrogênio e os três oxigênios ao nitrogênio.

Passo 4

Ligamos o nitrogênio aos três oxigênios e o hidrogênio a um dos oxigênios. Cada ligação simples usa 2 elétrons. Assim:
  • 3 ligações N-O: 3 × 2 = 6 elétrons
  • 1 ligação O-H: 2 elétrons
Total usado até agora: 6 + 2 = 8 elétrons
Ainda temos 24 - 8 = 16 elétrons para distribuir.

Passo 5

Distribuímos os elétrons restantes para completar o octeto de cada átomo de oxigênio. Cada oxigênio já tem 2 elétrons das ligações, então precisa de mais 6 elétrons (3 pares de ligações) para completar seu octeto.
  • 3 oxigênios: 3 × 6 = 18 elétrons
Perceba que temos 16 elétrons restantes, mas precisamos de 18. Isso significa que precisamos formar ligações duplas para completar o octeto.

Passo 6

Vamos formar ligações duplas entre o nitrogênio e dois dos oxigênios. Cada ligação dupla usa mais 2 elétrons. Assim:
  • 2 ligações N=O: 2 × 2 = 4 elétrons
  • 1 ligação N-O: 2 elétrons
  • 1 ligação O-H: 2 elétrons
Total usado: 4 + 2 + 2 = 8 elétrons
Agora, usamos todos os 24 elétrons disponíveis.

Passo 7

Verificamos as cargas formais para garantir que a estrutura está correta:
  • Os oxigênios com ligações duplas não têm carga formal.
  • O oxigênio com ligação simples tem uma carga formal negativa.
  • O nitrogênio não tem carga formal.
Isso resulta em uma estrutura estável com a carga total neutra.

Resposta

A estrutura de Lewis para o ácido nítrico (HNO₃) é a seguinte:
    O
    ||
H – O – N – O
          ||
          O
Nesta estrutura:
  • O nitrogênio está centralizado com duas ligações duplas e uma ligação simples.
  • O hidrogênio está ligado a um dos oxigênios por uma ligação simples.
  • Cada oxigênio cumpriu a regra do octeto.

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