Após uma reação química, obteve-se uma molécula contendo 2 nitrogênios e 1 oxigênio. Desenhe todas as estruturas de Lewis possíveis para essa molécula. Justifique qual é a estrutura correta.
Passo 1
O enunciado pede as estruturas de Lewis para a molécula com fórmula
. Vamos usar os conceitos de regra do octeto, contagem de elétrons de valência e cargas formais para:
) listar todas as conectividades possíveis entre os dois nitrogênios e o oxigênio;
) desenhar todas as distribuições de ligações simples, duplas e triplas que preencham octetos;
) calcular as cargas formais;
) escolher a estrutura que minimiza cargas formais e deposita carga negativa no átomo mais eletronegativo (oxigênio).
Passo 2
Conta de elétrons de valência: cada N dá
e O dá
, total
As conectividades possíveis são
A.
B. .
A.
B.
Passo 3
Conectividade A:
. Duas distribuições de ligações respeitam octeto:
A
. ligação tripla entre
e
, simples entre
e
:
– elétrons não-ligantes:
par,
nenhum,
pares.
– Cargas formais:
– Cargas formais:
A
. ligações duplas
e
:
– elétrons não-ligantes:
pares,
nenhum,
pares.
– Cargas formais:
– Cargas formais:
Passo 4
Conectividade B:
. Também há duas distribuições:
B
. ligações duplas em ambos os lados:
– elétrons não-ligantes: cada
pares,
pares.
– Cargas formais:
– Cargas formais:
não compatível com molécula neutra.
B
. ligação tripla em um lado e simples no outro (duas versões simétricas):
– elétrons não-ligantes: para cada versão uma extremidade fica com
pares, o oxigênio com
pares.
– Cargas formais nessa disposição: ,
,
.
Grande separação de carga torna essa opção muito desfavorável.
– Cargas formais nessa disposição:
Grande separação de carga torna essa opção muito desfavorável.
Passo 5
Comparando todas:
- Em A
e A a molécula fica neutra, mas A deposita carga negativa no oxigênio (mais eletronegativo) e só tem cargas . - A
deposita carga negativa num nitrogênio. - Todas as estruturas de B geram cargas extremas (
) ou netas erradas.
Passo 6
Logo, a estrutura de Lewis correta é a de A
, com conectividade
cargas formais
e molécula linear.
Resposta
Todas as estruturas possíveis (com seus sinais de carga formal) são:
A )
,
,
,
A )
,
,
,
B )
, cargas formais
(molécula
)
B )
(ou invertida), cargas formais
A
A
B
B
A estrutura A
é a que minimiza as cargas e coloca o íon negativo no átomo mais eletronegativo, portanto é a forma de Lewis correta para
.