1.48 Escreva as estruturas de ressonância para o íon azida, $\mathrm{N}_{3}{ }^{-}$. Explique como elas justificam o fato de ambas as ligações do íon azida terem o mesmo comprimento.
Passo 1
O enunciado pede as estruturas de ressonância para o íon
(azida) e, a partir delas, explicar por que as duas ligações N–N têm o mesmo comprimento. O conteúdo envolvido é a teoria de ressonância em química de valência: distribuição de elétrons, cálculo de cargas formais e determinação da ordem de ligação média.
Passo 2
Começamos pelo esqueleto linear N–N–N e contamos
elétrons de valência (
). Um contribuinte importante satisfaz o octeto e minimiza cargas formais ao ter ligação tripla à esquerda e simples à direita, com as seguintes cargas:
Aqui as cargas formais são
,
,
.
Passo 3
O segundo contribuinte principal é o espelho, trocando os papéis dos terminais:
Agora
,
,
.
Passo 4
Em cada estrutura há uma ligação de ordem 3 e outra de ordem 1. No híbrido de ressonância as duas ligações se tornam equivalentes, com ordem de ligação média
Isso faz com que ambas as ligações N–N tenham a mesma força e o mesmo comprimento.
Resposta
Cada ligação N–N no híbrido tem ordem média
, o que explica por que elas apresentam o mesmo comprimento.