O íon cianato, NCO^-, tem três estruturas de Lewis possíveis.
(a) Represente essas três estruturas e atribua cargas formais a cada uma delas.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre o íon cianato, NCO^-. A gente vai trabalhar com estruturas de Lewis, que são representações que mostram como os elétrons estão distribuídos entre os átomos numa molécula ou íon. A ideia aqui é desenhar as três possíveis estruturas de Lewis para o NCO^- e calcular as cargas formais em cada uma delas. Para isso, vamos precisar saber contar os elétrons de valência e entender como distribuir esses elétrons para minimizar as cargas.

Passo 2

Primeiro, vamos contar os elétrons de valência total do íon NCO^-. Cada átomo traz:
  • Nitrogênio (N): 5 elétrons
  • Carbono ©: 4 elétrons
  • Oxigênio (O): 6 elétrons
  • Além disso, como o íon tem carga negativa, adicionamos 1 elétron extra.
Total de elétrons de valência: 5 + 4 + 6 + 1 = 16 elétrons.

Passo 3

Agora, vamos desenhar as estruturas possíveis. Sabemos que N, C e O podem formar ligações simples, duplas ou triplas. Nosso objetivo é distribuir os 16 elétrons de forma que todos os átomos atinjam uma configuração estável, geralmente seguindo a regra do octeto (8 elétrons ao redor de cada átomo).

Passo 4

Primeira estrutura:
  • C conecta-se ao N com uma ligação tripla e ao O com uma ligação simples.
  • Distribuímos os elétrons restantes como pares de elétrons ao redor do N e do O.
^-N equiv C - O
Cargas formais:
  • Nitrogênio: 5 - (6) = -1
  • Carbono: 4 - (6) = -2
  • Oxigênio: 6 - (4) = +2

Passo 5

Segunda estrutura:
  • C conecta-se ao N com uma ligação dupla e ao O com uma ligação dupla.
  • Distribuímos os elétrons restantes como pares ao redor de cada átomo.
^-N = C = O
Cargas formais:
  • Nitrogênio: 5 - (4) = +1
  • Carbono: 4 - (4) = 0
  • Oxigênio: 6 - (4) = +2

Passo 6

Terceira estrutura:
  • C conecta-se ao N com uma ligação simples e ao O com uma ligação tripla.
  • Distribuímos os elétrons restantes como pares ao redor do N e do O.
N - C equiv O^-
Cargas formais:
  • Nitrogênio: 5 - (6) = -1
  • Carbono: 4 - (6) = -2
  • Oxigênio: 6 - (4) = +2

Resposta

As três estruturas de Lewis para o íon NCO^- são:
  1. ^-N equiv C - O com cargas formais de -1 no N, -2 no C e +2 no O.
  2. ^-N = C = O com cargas formais de +1 no N, 0 no C e +2 no O.
  3. N - C equiv O^- com cargas formais de -1 no N, -2 no C e +2 no O.

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