Na molécula que apresenta estrutura de ressonância, atribua a carga formal de cada um dos átomos em cada estrutura. Sugira qual das estruturas terá maior polaridade e diga por que.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente atribuir a carga formal de cada átomo nas estruturas de ressonância de uma molécula e depois sugerir qual dessas estruturas tem maior polaridade e por quê. Para resolver isso, vamos precisar entender o conceito de estruturas de ressonância, como calcular carga formal e entender o que influencia a polaridade de uma molécula.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar uma molécula que tenha estruturas de ressonância. Um exemplo clássico é o íon nitrato (
). Ele tem três estruturas de ressonância que vamos analisar.
Passo 3
Agora, vamos desenhar as três estruturas de ressonância do
. Em cada estrutura, o nitrogênio está conectado a três oxigênios. Em duas dessas estruturas, duas ligações são duplas (uma entre nitrogênio e o oxigênio) e uma é simples. Na terceira estrutura, todas as ligações são equivalentes, mas para simplificação, consideraremos as duas primeiras para calcular as cargas formais.
Passo 4
Vamos calcular a carga formal de cada átomo em uma das estruturas. A fórmula para calcular a carga formal (
) é:
Passo 5
Para o nitrogênio (
) na estrutura com duas ligações duplas:
- Valência do
: 5 - Elétrons não compartilhados: 0
- Elétrons compartilhados: 8 (4 de cada ligação dupla)
Passo 6
Para cada oxigênio (
) na estrutura com uma ligação dupla:
- Valência do
: 6 - Elétrons não compartilhados: 4
- Elétrons compartilhados: 4 (2 de cada ligação dupla)
Passo 7
E para o oxigênio com a ligação simples:
- Valência do
: 6 - Elétrons não compartilhados: 6
- Elétrons compartilhados: 2
Passo 8
Repetindo o cálculo para as outras estruturas de ressonância, veremos que as cargas formais se distribuem de maneira semelhante, apenas a posição das cargas negativas nos oxigênios muda.
Passo 9
Agora, para determinar qual estrutura tem maior polaridade, devemos observar onde estão as cargas negativas. A estrutura que distribui as cargas negativas de maneira mais simétrica geralmente tem maior polaridade devido à melhor distribuição das cargas elétricas.
Passo 10
No caso do
, todas as estruturas de ressonância têm uma distribuição equivalente das cargas negativas nos oxigênios. Portanto, todas as estruturas têm a mesma polaridade.
Resposta
Cada átomo de nitrogênio tem carga formal +1 e dois oxigênios têm carga formal 0 enquanto um oxigênio tem carga formal -1 em cada estrutura de ressonância do
. Todas as estruturas têm a mesma polaridade devido à distribuição equivalente das cargas negativas nos oxigênios.
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Orbital ___ sempre que o carbono esteja realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla;
Orbital
Orbital ___ sempre que o carbono esteja realizando duas ligações duplas ou uma simples e outra tripla;