Escreva a estrutura de Lewis para as seguintes espécies (caso exista ressonância, apresente as estruturas dos contribuintes e do híbrido). Determine as cargas formais para átomos diferentes do hidrogênio.
Passo 1
O problema pede a estrutura de Lewis de
, isto é: montar o esqueleto atômico, distribuir os elétrons de valência de acordo com a regra do octeto, verificar se há ressonância e, por fim, calcular as cargas formais (para átomos diferentes de hidrogênio).
Passo 2
Contagem de elétrons de valência
• Nitrogênio: elétrons
• Dois oxigênios: elétrons
• Carga remove 1 elétron
Total = elétrons
• Nitrogênio:
• Dois oxigênios:
• Carga
Total =
Passo 3
Esqueleto da molécula
• O nitrogênio é menos eletronegativo, fica no centro, ligado a cada oxigênio por uma ligação simples.
• O nitrogênio é menos eletronegativo, fica no centro, ligado a cada oxigênio por uma ligação simples.
Passo 4
Distribuição inicial de elétrons
- Duas ligações simples consomem
elétrons. - Restam
elétrons, que colocamos como pares livres nos oxigênios para completar seus octetos (cada oxigênio recebe 3 pares livres elétrons).
Até aqui cada oxigênio tem octeto completo, mas o nitrogênio ficou com apenas 4 elétrons ao seu redor.
Passo 5
Satisfazendo o octeto do nitrogênio
Para dar ao nitrogênio 8 elétrons ao seu redor, convertemos um par livre de cada oxigênio em ligação dupla com o N. Assim formam-se duas ligações duplas .
Para dar ao nitrogênio 8 elétrons ao seu redor, convertemos um par livre de cada oxigênio em ligação dupla com o N. Assim formam-se duas ligações duplas
Passo 6
Estrutura final de Lewis
Cada oxigênio: 2 pares livres + dupla ligação ao N
Nitrogênio: sem pares livres, duas duplas ligações
Representação simplificada:
Cada oxigênio: 2 pares livres + dupla ligação ao N
Nitrogênio: sem pares livres, duas duplas ligações
Representação simplificada:
onde cada “
” indica os dois pares livres em cada oxigênio.
Passo 7
Cálculo das cargas formais
Para cada oxigênio:
Para cada oxigênio:
Para o nitrogênio:
Passo 8
Ressonância
A estrutura é simétrica (ambos os oxigênios estão ligados por duplas iguais) e não há outro arranjo de elétrons que mantenha o octeto de N sem gerar estruturas com cargas maiores. Portanto, não há contribuintes de ressonância distintos; existe só essa estrutura, que já é o híbrido.
A estrutura é simétrica (ambos os oxigênios estão ligados por duplas iguais) e não há outro arranjo de elétrons que mantenha o octeto de N sem gerar estruturas com cargas maiores. Portanto, não há contribuintes de ressonância distintos; existe só essa estrutura, que já é o híbrido.
Resposta
A estrutura de Lewis de
é
com cada oxigênio tendo dois pares livres e carga formal zero, e o nitrogênio com carga formal
. Não há ressonância adicional.