O dióxido de nitrogênio (NO2), um poluente atmosférico, é uma molécula que constitui uma exceção à regra do octeto. a) Desenhe a estrutura de Lewis para o NO2. b) Utilizando a teoria VSEPR, preveja a geometria molecular do NO2 e do ion nitrônio (NO2+), que também é encontrado na atmosfera superior. c) O NO2 pode dimerizar para formar o tetróxido de dinitrogênio ( N 2 O 4 ), um composto diamagnético. Proponha uma estrutura de Lewis para o N2O4 e explique como a formação dessa molécula satisfaz a Teoria do Octeto para ambos os átomos de nitrogênio.
Passo 1
O enunciado pede:
a) desenhar a estrutura de Lewis de que é um radical (número ímpar de elétrons),
b) usar a teoria VSEPR para prever a geometria de e de
,
c) propor a estrutura de Lewis de (dímero do radical
) e mostrar como cada átomo de nitrogênio satisfaz o octeto.
a) desenhar a estrutura de Lewis de
b) usar a teoria VSEPR para prever a geometria de
c) propor a estrutura de Lewis de
Conteúdos necessários: valência eletrônica, distribuição de pares ligantes e não-ligantes, formal charges, teoria VSEPR e octeto.
Passo 2
Montagem da estrutura de Lewis de
.
– Total de elétrons de valência:
– Total de elétrons de valência:
– Esqueleto: O–N–O.
– Colocamos uma ligação dupla com um O e ligação simples com o outro O, e deixamos um elétron não emparelhado no N.
– Distribuímos os pares isolados:
O duplamente ligado recebe
pares livres;
O simplesmente ligado recebe
pares livres;
N não recebe pares livres além do elétron ímpar.
– Formal charges: N fica com carga zero, o O ligado simples fica com e o O duplo fica com
.
– Colocamos uma ligação dupla com um O e ligação simples com o outro O, e deixamos um elétron não emparelhado no N.
– Distribuímos os pares isolados:
– Formal charges: N fica com carga zero, o O ligado simples fica com
Passo 3
Previsão de geometria pela teoria VSEPR.
– radical: o centro N tem
regiões de densidade (dupla, simples e o radical), geometria eletrônica trigonal plana, forma molecular angular (“bent”) com
.
– : total de elétrons de valência
, forma-se N com duas ligações duplas simétricas a dois O, sem pares isolados em N. São
regiões de densidade
geometria linear
.
–
–
Passo 4
Estrutura de Lewis de
e satisfação do octeto.
– Dimerização de dois radicais : os elétrons desemparelhados em cada N formam a ligação N–N.
– Cada nitrogênio passa a ter:
– Dimerização de dois radicais
– Cada nitrogênio passa a ter:
-
ligação dupla a um O ( elétrons), -
ligação simples a um O ( elétrons), -
ligação simples ao outro N ( elétrons),
totalizandoelétrons em volta de cada N octeto satisfeito.
– Os oxigênios duplamente ligados têmpares livres; os oxigênios ligados simples (aqueles terminais em cada N ub> </sub>) têm pares livres e formal charge , compensando as cargas positivas dos nitrogênios.
Resposta
a) A estrutura de Lewis de
é
– uma ligação dupla N=O (O com pares livres),
– uma ligação simples N–O (O com pares livres),
– um elétron não emparelhado no N.
– uma ligação dupla N=O (O com
– uma ligação simples N–O (O com
– um elétron não emparelhado no N.
b) Pela VSEPR:
– (radical) é angular (bent), com
.
– é linear,
.
–
–
c) A estrutura de
é o dímero
, com ligação N–N central. Cada N tem uma dupla a um O, uma simples a outro O e uma simples ao outro N, completando o octeto.