(Chang 2007) - Desenhe uma estrutura de Lewis para o pentóxido de nitrogênio
na qual cada átomo de nitrogênio está ligado a três átomos de oxigênio.
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis do pentóxido de nitrogênio,
, de modo que cada átomo de nitrogênio fique ligado a três oxigênios. O conteúdo aqui é a regra do octeto e o cálculo de elétrons de valência para desenhar estruturas de Lewis sem carregar cargas formais.
Passo 2
Calcular o total de elétrons de valência disponíveis:
– Cada nitrogênio traz elétrons de valência, logo
.
– Cada oxigênio traz elétrons de valência, logo
.
Total de elétrons de valência .
– Cada nitrogênio traz
– Cada oxigênio traz
Total de elétrons de valência
Passo 3
Definir o esqueleto de conexões: é conhecido que a fórmula estrutural de
pode ser vista como dois grupos –N
ligados por um oxigênio de ponte. Ou seja,
Cada N fica então ligado a dois oxigênios terminais e a um oxigênio de ponte.
Passo 4
Desenhar ligações simples seguindo o esqueleto e consumir elétrons:
– Número de ligações simples iniciais (quatro N–O terminais
duas N–O da ponte).
– Elétrons usados nessas ligações .
Restam elétrons.
– Número de ligações simples iniciais
– Elétrons usados nessas ligações
Restam
Passo 5
Distribuir pares não ligantes nos oxigênios para completar octetos inicialmente:
– Cada oxigênio terminal tem ligação
precisa de
pares não ligantes (
elétrons)
terminais
elétrons.
– Oxigênio de ponte tem ligações
precisa de
pares não ligantes (
elétrons).
Total alocado . Agora não sobram elétrons livres.
– Cada oxigênio terminal tem
– Oxigênio de ponte tem
Total alocado
Passo 6
Verificar o octeto dos nitrogênios: cada N apresenta apenas
ligações simples (
elétrons ao seu redor). Faltam
elétrons para completar o octeto de cada N
precisamos formar ligações duplas com oxigênios terminais.
Passo 7
Converter pares não ligantes de cada oxigênio terminal em ligações duplas com o N correspondente:
– Cada N formará duas ligações duplas (com dois dos seus oxigênios terminais) e manterá a ligação simples ao oxigênio de ponte.
– Isso não altera o número total de elétrons, apenas realoca-os.
– Cada N formará duas ligações duplas (com dois dos seus oxigênios terminais) e manterá a ligação simples ao oxigênio de ponte.
– Isso não altera o número total de elétrons, apenas realoca-os.
Passo 8
Conferir octetos e cargas formais:
– Cada oxigênio terminal duplo fica com pares não ligantes
pares de ligação
elétrons e FC
.
– Oxigênio de ponte fica com pares não ligantes
pares de ligação
elétrons e FC
.
– Cada nitrogênio fica com elétrons ao redor (
ligações duplas
simples) e FC
.
– Cada oxigênio terminal duplo fica com
– Oxigênio de ponte fica com
– Cada nitrogênio fica com
Resposta
A estrutura de Lewis final pode ser representada esquematicamente assim (cada “:” são pares de elétrons não ligantes):
.. ..
😮: 😮: 😮: 😮:
|| \ // ||
N — O — N
// \
😮: 😮:
… …
|| \ // ||
N — O — N
// \
😮: 😮:
… …
Ou de modo simplificado em ASCII:
O O
|| ||
O
N – O – N
O
||
O
||
O
Em todas as pontas de oxigênio há dois pares de elétrons isolados e cada nitrogênio cumpre a regra do octeto sem cargas formais.