Para as seguintes moléculas: a) NO2^-
b) SO3
c) OCN^-;
b) calcule a carga formal para cada uma delas;

Passo 1

Beleza, a gente vai resolver um exercício que pede para calcular a carga formal de três moléculas diferentes: NO2^-, SO3 e OCN^-. A carga formal é uma maneira de estimar como os elétrons estão distribuídos dentro de uma molécula, ajudando a entender a estabilidade e a reatividade das moléculas. Vamos precisar saber como calcular a carga formal aplicando a fórmula básica e entender a estrutura de cada molécula.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula para calcular a carga formal de um átomo na molécula:
Carga Formal = Número de elétrons de valência no átomo isoladamente - ( Número de elétrons não-ligados + 12 times Número de elétrons ligados) úéêáúéãúé
Essa fórmula ajuda a determinar se um átomo em uma molécula tem excesso ou falta de elétrons.

Passo 3

Vamos calcular a carga formal para cada molécula individualmente.
a) NO2^-
  1. Estrutura de Lewis: O nitrogênio é o átomo central, ligado a dois oxigênios. Um dos oxigênios tem uma dupla ligação, e o outro tem uma simples ligação com um par de elétrons livre.
  2. Elétrons de valência: Nitrógeno (5), cada oxigênio (6). Total: 5 + 6 times 2 + 1 (carga negativa) = 18 elétrons.
  3. Distribuição: Nitrogênio forma três ligações (dupla com um O e simples com outro O).
  4. Cálculo da carga formal:
    • Nitrogênio: 5 - (0 + 12 times 6) = 5 - 3 = +2
    • Oxigênio com dupla ligação: 6 - (4 + 12 times 4) = 6 - 6 = 0
    • Oxigênio com simples ligação: 6 - (6 + 12 times 2) = 6 - 7 = -1
b) SO3
  1. Estrutura de Lewis: O enxofre é o átomo central, ligado a três oxigênios, cada um com uma dupla ligação.
  2. Elétrons de valência: Enxofre (6), cada oxigênio (6). Total: 6 + 6 times 3 = 24 elétrons.
  3. Distribuição: Enxofre forma três duplas ligações com os oxigênios.
  4. Cálculo da carga formal:
    • Enxofre: 6 - (0 + 12 times 6) = 6 - 3 = +3
    • Cada oxigênio: 6 - (4 + 12 times 4) = 6 - 6 = 0
c) OCN^-
  1. Estrutura de Lewis: O carbono é o átomo central, ligado ao oxigênio e ao nitrogênio. A estrutura provável é O=C=N⁻.
  2. Elétrons de valência: Oxigênio (6), carbono (4), nitrogênio (5) + 1 (carga negativa) = 16 elétrons.
  3. Distribuição: Dupla ligação entre O e C, e tripla ligação entre C e N.
  4. Cálculo da carga formal:
    • Oxigênio: 6 - (4 + 12 times 4) = 6 - 6 = 0
    • Carbono: 4 - (0 + 12 times 10) = 4 - 5 = -1
    • Nitrogênio: 5 - (2 + 12 times 6) = 5 - 5 = 0

Resposta

As cargas formais para cada molécula são:
a) NO2^-:
  • Nitrogênio: +2
  • Oxigênio com dupla ligação: 0
  • Oxigênio com ligação simples: -1
b) SO3:
  • Enxofre: +3
  • Cada Oxigênio: 0
c) OCN^-:
  • Oxigênio: 0
  • Carbono: -1
  • Nitrogênio: 0

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