Desenhe as estruturas de Lewis para as moléculas abaixo e preveja o número de ligações σ e π para cada molécula.
a) \mathrm{CO}_{2}
b) CO
c) NO
d) \mathrm{NO}^{+}

Passo 1

O enunciado pede para desenhar as estruturas de Lewis de \mathrm{CO}_{2}, \mathrm{CO}, \mathrm{NO} e \mathrm{NO}^{+} e, a partir delas, determinar quantas ligações sigma \sigma e pi \pi cada molécula/íon possui. Para isso vamos usar:
  1. Contagem de elétrons de valência.
  2. Regra do octeto (ou duetos para o hidrogênio, quando houver).
  3. Cálculo de ligações: ligação simples =1 \sigma; dupla =1 \sigma +1 \pi; tripla =1 \sigma +2 \pi.

Passo 2

Relembrando a contagem de ligações:
  • Cada ligação simples consome 2 elétrons e é 1 \sigma.
  • Cada ligação dupla consome 4 elétrons e equivale a 1 \sigma +1 \pi.
  • Cada ligação tripla consome 6 elétrons e equivale a 1 \sigma +2 \pi.

Passo 3

Para \mathrm{CO}_{2}:
  1. Elétrons de valência: 6 de C + 2\times6 de O = 18? Não! Cada O tem 6 e C tem 4, logo total = 4+2\cdot6=16.
  2. Esqueleto: O–C–O.
  3. Distribuição: com 16 elétrons dá para fazer duas ligações duplas C=O e saturar os átomos:
    Estrutura de Lewis:
    O=C=O
    Cada O tem dois pares de elétrons livres e o C não fica com pares.
  4. Contagem de ligações: são duas ligações duplas, logo
    \sigma: 2\times1=2 \pi: 2\times1=2

Passo 4

Para \mathrm{CO}:
  1. Elétrons de valência: 4 de C + 6 de O = 10.
  2. Esqueleto: C–O.
  3. A melhor distribuição (formal charge mínima) é uma ligação tripla C≡O com um par livre em cada átomo e carga formal zero em O e +1 em C ou vice-versa; mas a forma majoritária em química de coordenação é :\!C\equiv O:.
  4. Contagem de ligações: uma tripla, logo
    \sigma: 1 \pi: 2

Passo 5

Para \mathrm{NO}:
  1. Elétrons de valência: 5 de N + 6 de O = 11 (molécula ímpar).
  2. Esqueleto: N–O.
  3. Lewis razoável: uma ligação dupla N=O, com um elétron não pareado em N. Cada átomo fica quase octetado (N tem 7 elétrons ao todo).
    Estrutura de Lewis:
    \bullet\!N=O com um \bullet solitário no N e dois pares livres em O.
  4. Contagem de ligações: uma dupla, logo
    \sigma: 1 \pi: 1

Passo 6

Para \mathrm{NO}^{+}:
  1. Elétrons de valência: 5+6-1=10.
  2. Esqueleto: N–O.
  3. Com 10 elétrons forma-se uma ligação tripla \mathrm{N}\equiv \mathrm{O}^{+} (cada átomo com octeto completo).
    Estrutura de Lewis: :\!N\equiv O: e a carga + no conjunto.
  4. Contagem de ligações: tripla, logo
    \sigma: 1 \pi: 2

Resposta

\mathrm{CO}_{2}: O=C=O; \sigma=2, \pi=2 \mathrm{CO}: C≡O; \sigma=1, \pi=2 \mathrm{NO}: N=O (radical); \sigma=1, \pi=1 \mathrm{NO}^{+}: N≡ O^{+}; \sigma=1, \pi=2

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