Escreva a estrutura de Lewis e determine a carga formal para os átomos das estruturas abaixo.
NO3^-

Passo 1

Beleza, vamos resolver o exercício que pede para a gente desenhar a estrutura de Lewis do íon nitrato, que é NO3^-. A gente vai trabalhar com conceitos de estruturas de Lewis e cálculo de carga formal. Primeiro, precisamos saber quantos elétrons a gente tem pra distribuir e como eles se organizam na molécula.

Passo 2

Primeiro, vamos contar o total de elétrons de valência. O nitrogênio (N) tem 5 elétrons de valência e cada oxigênio (O) tem 6. Como são 3 oxigênios, temos 3 times 6 = 18 elétrons. Além disso, o íon tem uma carga negativa, então adicionamos mais 1 elétron. No total, temos 5 + 18 + 1 = 24 elétrons para distribuir.

Passo 3

Agora, vamos montar a estrutura básica. O nitrogênio será o átomo central porque geralmente é menos eletronegativo que o oxigênio. Vamos ligar o N aos 3 O usando ligações simples inicialmente.

Passo 4

Cada ligação simples usa 2 elétrons, então usamos 3 times 2 = 6 elétrons nas ligações. Subtraindo dos 24 elétrons totais, restam 24 - 6 = 18 elétrons para distribuir como pares de elétrons livres nos átomos.

Passo 5

Vamos distribuir os elétrons livres nos oxigênios para completar seus octetos. Cada oxigênio já tem 2 elétrons na ligação com o nitrogênio, então precisa de mais 6 elétrons (3 pares) para completar 8. Para 3 oxigênios, isso usa 3 times 6 = 18 elétrons, que é exatamente o que temos disponível.

Passo 6

Nesse ponto, todos os oxigênios têm seus octetos completos, mas o nitrogênio tem apenas 6 elétrons ao seu redor (3 ligações simples). Para completar o octeto do nitrogênio, vamos converter uma das ligações simples em uma ligação dupla. Isso significa que um dos oxigênios terá uma ligação dupla com o nitrogênio.

Passo 7

Agora, vamos calcular as cargas formais. A carga formal é dada por:
Carga Formal = Elétrons de Valência - (Elétrons Compartilhados/2 + Elétrons Livres) éêéé
Para o nitrogênio:
5 - (4 + 0) = +1
Para o oxigênio com ligação dupla:
6 - (4 + 4) = -1
Para os outros dois oxigênios:
6 - (2 + 6) = -1

Resposta

A estrutura de Lewis do NO3^- tem o nitrogênio no centro ligado a três oxigênios, sendo uma ligação dupla e duas simples. As cargas formais são: nitrogênio com +1 e cada oxigênio com -1.

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