Escreva a estrutura de Lewis, preveja as cargas formais e indique qual estrutura de ressonância contribui mais para o híbrido de ressonância. Você deve sugerir ao menos duas estruturas de ressonância.
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis do ânion
, as cargas formais em cada átomo e, por fim, as principais estruturas de ressonância (pelo menos duas) indicando qual delas é a que mais contribui para o híbrido. O conteúdo usado será: contagem de elétrons de valência, montagem da geometria eletrônica básica e cálculo de cargas formais, seguido de análise de ressonância com base na eletronegatividade.
Passo 2
Contamos os elétrons de valência totais em
:
• Dois átomos de H: elétrons
• Um átomo de N: elétrons
• Um átomo de O: elétrons
• Carga :
elétron extra
Total de elétrons de valência = elétrons
• Dois átomos de H:
• Um átomo de N:
• Um átomo de O:
• Carga
Total de elétrons de valência =
Passo 3
Montamos o esqueleto: o nitrogênio será central ligado a dois hidrogênios e a um oxigênio. Cada ligação simples consome 2 elétrons. Para três ligações simples usamos
elétrons, restando
elétrons para distribuir como pares livres.
Passo 4
Distribuímos os 8 elétrons restantes preenchendo primeiro o octeto do oxigênio e depois do nitrogênio:
Estrutura com ligação simples N–O:
• Oxigênio recebe 6 elétrons (3 pares livres) além dos 2 da ligação → octeto completo.
• Nitrogênio recebe 2 elétrons (1 par livre) além dos 6 que chegam pelas três ligações → octeto completo.
• Oxigênio recebe 6 elétrons (3 pares livres) além dos 2 da ligação → octeto completo.
• Nitrogênio recebe 2 elétrons (1 par livre) além dos 6 que chegam pelas três ligações → octeto completo.
Calculamos as cargas formais:
Para o oxigênio
Para o oxigênio
Para o nitrogênio
Cada hidrogênio em ligação simples tem carga formal zero.
Passo 5
Propomos a segunda estrutura de ressonância movendo um par livre do oxigênio para formar uma ligação dupla
. Ajustamos os pares livres e recalculamos as cargas formais:
Estrutura com ligação dupla
:
• Oxigênio fica com 2 pares livres ( dupla ligação).
• Nitrogênio fica com 1 par livre ( dupla ligação e 2 ligações simples aos H).
• Oxigênio fica com 2 pares livres (
• Nitrogênio fica com 1 par livre (
Cargas formais:
Passo 6
Comparamos as duas estruturas:
• Na estrutura simples (N–O), o oxigênio carrega a carga (mais estável, pois O é mais eletronegativo).
• Na estrutura dupla ( ), a carga
fica no nitrogênio (menos estável).
• Na estrutura simples (N–O), o oxigênio carrega a carga
• Na estrutura dupla (
Portanto, a estrutura de ressonância com ligação simples
e carga negativa no oxigênio é a que mais contribui para o híbrido de ressonância, já que coloca a carga negativa no átomo mais eletronegativo.
Resposta
Estrutura 1 (principal):
com O tendo três pares livres, N um par livre,
,
.
Estrutura 2 (secundária):
com O tendo dois pares livres, N um par livre,
,
.
A estrutura 1 contribui mais para o híbrido de ressonância.