• 1.47 O ozônio (O3) é encontrado na atmosfera superior, na qual absorve radiação ultravioleta (UV) altamente energética e, consequentemente, proporciona à superfície da Terra um escudo protetor. Uma possível estrutura de ressonância para o ozônio é:
    OOO+
  • (d) A estrutura apresentada nesse problema e a que você escreveu assumem uma forma angular para a molécula de ozônio. Essa forma é consistente com a teoria RPECV? Justifique sua resposta.
  • 1.48 Escreva as estruturas de ressonância para o íon azida, N3 ^-. Explique como elas justificam o fato de ambas as ligações do íon azida terem o mesmo comprimento.

Passo 1

O enunciado pede duas coisas:
  1. Verificar se a forma angular da molécula de ozônio é consistente com a teoria RPECV (teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência).
  2. Escrever as estruturas de ressonância do íon azida N3^- e explicar por que ambas as ligações têm o mesmo comprimento.
    Conteúdos usados: RPECV para geometria molecular e teoria da ressonância de Lewis para o íon azida.

Passo 2

Na RPECV contamos domínios de elétrons ao redor do oxigênio central em O3:
– Dois domínios de ligação OO
– Um par isolado
Esses três domínios ocupam vértices de um triângulo (geometria eletrônica trigonal plana) e, removendo o par isolado, fica a geometria molecular angular (em “V”). Logo, a molécula é angular com ângulo menor que 120^circ, exatamente o que a RPECV prevê.

Passo 3

Para o íon azida N3^- duas estruturas de ressonância principais são:
Estrutura 1: ^-!N!-!N!=!N Estrutura 2: N!=!N!-!N^-
Em cada caso a soma das cargas forma o íon -1.

Passo 4

Em cada estrutura temos uma ligação simples ( ord=1) e uma dupla ( ord=2).
Ao contribuir igualmente, a ordem média é
1+22=1,5
tanto para a ligação do lado esquerdo quanto para a do lado direito. Isso explica por que ambas têm o mesmo comprimento experimental.

Resposta

(d) Sim. Pela RPECV, o oxigênio central em O3 tem três domínios eletrônicos (duas ligações e um par isolado), o que gera geometria molecular angular.
Para N3^-:
^-!N!-!N!=!N e N!=!N!-!N^-
Cada ligação simples/dupla em ressonância dá ordem média 1,5, resultando em dois comprimentos idênticos.

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