Show all possible resonance structures for each of the following molecules or ions:
(a) nitrate ion,
(b) nitric acid,
© dinitrogen monoxide (nitrous oxide, laughing gas),
(where the bonding is in the order
)
(a) nitrate ion,
(b) nitric acid,
© dinitrogen monoxide (nitrous oxide, laughing gas),
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício sobre estruturas de ressonância das moléculas e íons que você listou. A ressonância ocorre quando temos múltiplas formas para representar a estrutura eletrônica de uma molécula, mostrando como os elétrons podem se mover dentro dela. Para isso, vamos precisar entender a distribuição dos elétrons de valência e como formar as ligações.
Passo 2
Vamos começar com o íon nitrato,
. Primeiro, desenhamos a estrutura básica: o nitrogênio central ligado a três átomos de oxigênio. Como temos uma carga negativa, vamos distribuir os elétrons de forma que todos os átomos tenham uma octeto completo.
Passo 3
No íon nitrato, podemos ter diferentes maneiras de distribuir as ligações duplas entre o nitrogênio e os oxigênios. Cada oxigênio pode formar uma ligação dupla com o nitrogênio em uma estrutura diferente, enquanto os outros dois oxigênios permanecem com ligações simples e cargas negativas.
Passo 4
Agora, vamos para o ácido nítrico,
. Ele é semelhante ao íon nitrato, mas com um átomo de hidrogênio ligado a um dos átomos de oxigênio. As estruturas de ressonância serão parecidas, com a possibilidade de distribuir as ligações duplas entre o nitrogênio e os oxigênios.
Passo 5
Por fim, temos o dinitrato de óxido nitroso,
, onde a ordem de ligação é
. Vamos desenhar as possíveis estruturas onde os elétrons podem se mover entre os nitrogênios e o oxigênio, formando diferentes configurações de ligações simples e duplas.
Resposta
As estruturas de ressonância para cada molécula ou íon são:
a) Íon nitrato,
:
b) Ácido nítrico,
:
(Note que as estruturas 2 e 3 são equivalentes devido à simetria.)
c) Dinitrato de óxido nitroso,
:
Essas são todas as possíveis estruturas de ressonância para cada uma das moléculas e íons apresentados.