Desenhe três estruturas de ressonância razoáveis para o óxido nitroso,
, sabendo que o nitrogênio é um átomo central. Determine o valor da carga formal para cada átomo e estabeleça a ordem crescente de estabilidade para o híbrido de ressonância.
Passo 1
O enunciado pede para desenharmos três estruturas de ressonância razoáveis para o óxido nitroso,
, com o nitrogênio central, calcular a carga formal de cada átomo e decidir qual estrutura é a mais estável. O conteúdo envolve desenho de estruturas de Lewis, cálculo de cargas formais e comparação de estabilidade de ressonâncias.
Passo 2
Primeiro, contamos os elétrons de valência e definimos a disposição atômica. Cada nitrogênio dá
elétrons e o oxigênio dá
, totalizando
elétrons de valência. A conectividade escolhida é
, linear. Em seguida, colocamos inicialmente ligações simples e distribuímos elétrons até fechar oito elétrons (octeto) em cada átomo, depois ajustamos as ligações para gerar ressonâncias.
Passo 3
Estrutura
: ligação tripla entre
e
, simples entre
e O.
Atribuindo pares de elétrons livres para fechar octetos, obtemos as cargas formais:
,
,
.
Passo 4
Estrutura
: duplas ligações em série,
.
Fechando octetos, as cargas formais são:
,
,
.
Passo 5
Estrutura
: simples entre
e
, tripla entre
e O.
Completando octetos, as cargas formais ficam:
,
,
.
Passo 6
Para comparar a estabilidade das ressonâncias, lembramos que (i) estruturas com menores cargas formais em módulo são mais estáveis e (ii) quando há carga negativa, convém que ela fique no átomo mais eletronegativo (oxigênio). Assim:
- Estrutura
tem somente cargas e o está no oxigênio mais estável. - Estrutura
tem cargas , mas o em nitrogênio é menos favorável. - Estrutura
tem cargas muito separadas menos estável.
Resposta
Primeira estrutura:
, com cargas formais
.
Segunda estrutura:
, com cargas formais
.
Terceira estrutura:
, com cargas formais
.
Ordem crescente de estabilidade (do menos para o mais estável):
Terceira < Segunda < Primeira.
Segunda estrutura:
Terceira estrutura:
Ordem crescente de estabilidade (do menos para o mais estável):
Terceira < Segunda < Primeira.