Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 2.1 - Ex. 83a
Com base na estrutura de Lewis, coloque as seguintes moléculas ou íons na ordem decrescente de comprimento de ligação: a ligação CO em CO, CO2 ,CO32-. Explique seu raciocínio.
Passo 1
Nessa questão, temos que comparar o comprimento da ligação CO nas três diferentes moléculas. Depois, colocar em ordem de maior comprimento de ligação para menor comprimento de ligação.
Pera, mas o que é comprimento de ligação? Vamos imaginar que dois átomos estão fazendo uma ligação, neste caso, um átomo de Carbono e outro de Oxigênio. O comprimento da ligação C-O seria a distância entre o centro do átomo de C e o centro do átomo de O, que fazem uma ligação covalente. Em outras palavras, seria a distância internuclear no mínimo de energia potencial dos dois átomos.
Passo 2
Para começar, vamos às estruturas de Lewis das moléculas:
Lembrando que, o átomo central é o menos eletronegativo (carbono), as ligações vão ser representadas por linhas e os pares isolados por pontos, temos então:
CO
CO2
CO32- (Este caso é especial. Temos elétrons deslocalizados, visto que no momento que obtemos dois Oxigênios com cargas formais negativas.
Ou seja, elétrons deslocalizados, temos então, três conformações possíveis e por isso a estrutura de Ressonância a seguir:
Passo 3
Agora as coisa estão mais claras e podemos usar a teoria para colocaros comprimentos de ligação em ordem, UFA!
Sobre ligações entre os mesmos átomos é importante notar que ligações múltiplas são mais curtas que ligações simples. Ou seja, em ordem decrescente, temos:
As ligações simples (mais longas) > ligação dupla > Ligação tripla
Portanto, sabemos que a ligação do CO2 é mais longa que a do CO.
Mas olha só o problema, o que fazemos com a tal da ressonância?
Ah, isso é simples, só estamos esquecendo de pensar no seguinte: O comprimento das ligações da Ressonância é intermediário entre as ligações duplas e as ligações simples (porém, com o valor mais próximo do da ligação dupla).
Então, fechamos a questão, temos que a ligação mais longa dentre as três é a da ressonância.
CO32- > CO2 > CO
Resposta
CO32- > CO2 > CO