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 ( CF = Valência do átomo - (n��mero de elétrons não compartilhados + número de elétrons compartilhados2) ) é:
êáéãúé

Passo 5

Para o nitrogênio ( CFceN = 5 - (0 + 82) = 5 - 4 = +1 ) 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 ( CFceO = 6 - (4 + 42) = 6 - (4 + 2) = 0 ) 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 CFceO = 6 - (6 + 22) = 6 - (6 + 1) = -1 : 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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