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. 111
O íon perclorato, , é descrito por estruturas de ressonância. (a) Desenhe as estruturas de ressonância que contribuem para o híbrido de ressonância, e com apoio em argumentos que envolvam cargas formais, identifique as estruturas mais prováveis. (b) O comprimento médio de uma ligação dupla é . O comprimento da ligação Cl-O do íon perclorato é, experimentalmente, para todas as quatro ligações. Identifique as estruturas mais prováveis do íon perclorato a partir desse dado experimental. (c) Qual é o número de oxidação do cloro no íon perclorato? Use o número de oxidação para identificar a estrutura de Lewis mais provável. Suponha que os pares isolados pertencem ao átomo a que eles estão ligados, mas que todos os elétrons partilhados de ligações pertencem ao átomo do elemento mais eletronegativo. (d) Será que essas três maneiras de atacar o problema dão resultados coerentes? Justifique sua opinião.
Passo 1
- Oi galerinha! Tudo bom? O item a pede as estruturas de Lewis que contribuem para o híbrido de ressonância da estrutura do perclorato,
- Bem, no item b temos duas informações importantes:
- Para calcular o do cloro, temos que lembrar o oxigênio ligado a um elemento tem . Calculando do cloro no perclorato:
- Temos que responder a seguinte pergunta: Os resultados obtidos nos itens anteriores são coerente?
Bem, o enunciado nos pede para usar o argumento de cargas formais para identificar as estruturas mais prováveis.
Para montar a estrutura de Lewis, o é átomo central. E ele está ligado a , onde cada um precisa fazer duas ligações.
Como a carga total é e a estrutura mais provável é a que tem os átomos com carga formal mais próximas de zero, teremos as seguintes estruturas.
Além dessas estruturas, podemos pensar que a carga negativa pode estar presente no átomo central. Então, temos a quinta estrutura de ressonância.
Mas essa é menos estável, pois a carga negativa ficou com o claro.
Passo 2
Uma ligação Cl=O em geral tem comprimento de ligação de 140 pm.
A ligação Cl-O no perclorato tem 144 pm.
Pela teoria, o efeito da ressonância no comprimento de ligação é mais próxima do comprimento da ligação dupla. Sabendo disso, as estruturas que se encaixariam nesse caso, seriam as com maior número de ligações duplas. Logo, com 3 ligações duplas, ou seja, as mesmas do item a.
A estrutura com 4 ligações duplas tem comprimento muito próximo do esperado. Então, podemos dizer que também serve.
Passo 3
As estruturas de ressonância mais condisentes com este nox e o que nos é dito pelo enunciado seria justamente com 4 ligações simples, como é mostrado no esquema.
Passo 4
Na verdade, no item c, estamos considerando as ligações como se fossem ligações iônicas, para obedecer o que foi dito no enunciado. Portanto, isso não corresponde a realidade, o que nos diz não ser coerente.
Resposta
(a)
(b)
(c) +7
(d) Não são coerentes