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.