O óxido de dinitrogênio, , tem três estruturas de ressonância possíveis. Com base nas cargas formais e na eletronegatividade, diga qual a estrutura de ressonância que é mais razoável.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente analisar as três estruturas de ressonância do óxido de dinitrogênio, , e decidir qual delas é a mais razoável. Para isso, vamos usar conceitos de cargas formais e eletronegatividade. Precisamos saber como desenhar estruturas de Lewis, calcular cargas formais e entender como a eletronegatividade influencia na estabilidade das estruturas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que são estruturas de ressonância. São diferentes maneiras de desenhar a mesma molécula onde os elétrons estão distribuídos de formas variadas, mas os átomos permanecem os mesmos. Essas estruturas ajudam a representar a verdadeira distribuição eletrônica da molécula, que na verdade é uma média delas.

Passo 3

Agora, vamos desenhar as três estruturas de ressonância do .
  1. Estrutura 1: N≡N–O
  2. Estrutura 2: N=N=O
  3. Estrutura 3: N–N≡O

Passo 4

Em seguida, vamos calcular as cargas formais de cada átomo em cada estrutura. A carga formal é uma forma de verificar a distribuição eletrônica e é calculada pela fórmula:
éêºéãºé

Passo 5

Estrutura 1: N≡N–O
  • Primeiro N:
    • Elétrons de valência: 5
    • Elétrons não ligantes: 0
    • Elétrons ligantes: 6 (tríplice ligação)
    • Carga Formal:
  • Segundo N:
    • Elétrons de valência: 5
    • Elétrons não ligantes: 2
    • Elétrons ligantes: 4 (simples ligação)
    • Carga Formal:
  • O:
    • Elétrons de valência: 6
    • Elétrons não ligantes: 6
    • Elétrons ligantes: 2
    • Carga Formal:

Passo 6

Estrutura 2: N=N=O
  • Primeiro N:
    • Elétrons de valência: 5
    • Elétrons não ligantes: 2
    • Elétrons ligantes: 4
    • Carga Formal:
  • Segundo N:
    • Elétrons de valência: 5
    • Elétrons não ligantes: 2
    • Elétrons ligantes: 4
    • Carga Formal:
  • O:
    • Elétrons de valência: 6
    • Elétrons não ligantes: 4
    • Elétrons ligantes: 4
    • Carga Formal:

Passo 7

Estrutura 3: N–N≡O
  • Primeiro N:
    • Elétrons de valência: 5
    • Elétrons não ligantes: 2
    • Elétrons ligantes: 2
    • Carga Formal:
  • Segundo N:
    • Elétrons de valência: 5
    • Elétrons não ligantes: 0
    • Elétrons ligantes: 6
    • Carga Formal:
  • O:
    • Elétrons de valência: 6
    • Elétrons não ligantes: 6
    • Elétrons ligantes: 2
    • Carga Formal:

Passo 8

Agora, vamos analisar as cargas formais e a eletronegatividade. A regra geral é que a estrutura mais estável tem as cargas formais mais próximas de zero e as cargas negativas estão nos átomos mais eletronegativos.
  • Estrutura 1: Tem cargas +2 e +1, o que não é muito favorável.
  • Estrutura 2: Tem cargas +1, +1 e 0. As cargas negativas não estão presentes, mas as cargas positivas são menores.
  • Estrutura 3: Tem cargas +2 e +2, o que é pior que a Estrutura 1.
Além disso, o oxigênio é mais eletronegativo que o nitrogênio, então preferimos que a carga negativa esteja no oxigênio.

Passo 9

Com base nisso, a Estrutura 2: N=N=O é a mais razoável, pois possui as menores cargas formais e distribui melhor as cargas positivas, sendo mais estável.

Resposta

A estrutura de ressonância mais razoável para o é a N=N=O.

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