Com base nas estruturas de Lewis, coloque os seguintes íons na ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogênio-oxigênio e forneça a ordem de ligação nitrogênio-oxigênio em cada caso.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para a gente, usando as estruturas de Lewis, colocar os íons
,
e
em ordem decrescente de comprimento de ligação entre nitrogênio e oxigênio. Além disso, precisamos indicar a ordem de ligação N-O em cada íon. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são estruturas de Lewis, ordem de ligação e como elas influenciam no comprimento das ligações.
Passo 2
Primeiro, vamos desenhar as estruturas de Lewis para cada íon. As estruturas de Lewis nos ajudam a visualizar como os elétrons estão distribuídos nos átomos de uma molécula ou íon.
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(íons nitrila): - Total de elétrons de valência: Nitrogênio (5) + Oxigênio (6) + carga positiva (+1) = 5 + 6 - 1 = 10 elétrons.
- Distribuindo os elétrons, teremos uma ligação tripla entre N e O, deixando um par de elétrons no nitrogênio.
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(íon nitrito): - Total de elétrons de valência: Nitrogênio (5) + 2 Oxigênios (2×6) + carga negativa (-1) = 5 + 12 + 1 = 18 elétrons.
- A estrutura mais estável apresenta um ressonância com uma ligação dupla e uma simples entre o nitrogênio e os oxigênios.
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(íon nitrato): - Total de elétrons de valência: Nitrogênio (5) + 3 Oxigênios (3×6) + carga negativa (-1) = 5 + 18 + 1 = 24 elétrons.
- Aqui, temos ressonância com ligações equivalentes entre o nitrogênio e os três oxigênios, cada uma com ordem de ligação igual a 1.33.
Passo 3
Agora, vamos determinar a ordem de ligação entre nitrogênio e oxigênio em cada íon:
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: Ligação tripla (ordem de ligação = 3) -
: Entre uma ligação dupla e uma simples (ordem média de ligação = 1.5) -
: Ligações equivalentes com ordem de ligação = 1.33
Passo 4
Sabendo que quanto maior a ordem de ligação, menor o comprimento da ligação, podemos ordenar os íons pelo comprimento das ligações N-O de forma decrescente (ou seja, do maior para o menor):
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: Ordem de ligação = 1.33 (maior comprimento) -
: Ordem de ligação = 1.5 -
: Ordem de ligação = 3 (menor comprimento)
Resposta
A ordem decrescente de comprimento de ligação nitrogênio-oxigênio é:
Com as respectivas ordens de ligação:
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: ordem de ligação = 1.33 -
: ordem de ligação = 1.5 -
: ordem de ligação = 3