Escreva estruturas de Lewis para as seguintes espéveis isoeletrônicas: Mostre as cargas formais.
\mathrm{NO}^{+}

Passo 1

Enunciado: desenhar a(s) estrutura(s) de Lewis para a espécie isoeletrônica indicada e mostrar as cargas formais. A espécie dada é \mathrm{NO}^{+}.
Informações relevantes fornecidas: a fórmula da espécie é \mathrm{NO}^{+} (íon mono-positivo). O que se pede explicitamente: a estrutura de Lewis (pontos e ligações) e as cargas formais em cada átomo.

Passo 2

Contagem dos elétrons de valência disponíveis (passo obrigatório em qualquer desenho de Lewis). A regra é somar os elétrons de valência dos átomos e ajustar pelo sinal da carga:
\text{total de elétrons} = 5\;(\text{N}) + 6\;(\text{O}) - 1\;(\text{carga }+) = 10.é
Explicando: \mathrm{N} tem 5 elétrons de valência, \mathrm{O} tem 6, e como o íon é \mathrm{NO}^{+} retiramos 1 elétron do total, resultando em \,10 elétrons de valência para distribuir na estrutura de Lewis.

Passo 3

Montagem inicial da ligação: ligamos os dois átomos com uma ligação simples (usa 2 elétrons). Após isso sobram
10 - 2 = 8\\ \text{elétrons}é
para distribuir como pares isolados (lone pairs). Sempre primeiro preenchermos os pares em torno do átomo mais eletronegativo (aqui \mathrm{O}) para tentar completar octetos.

Passo 4

Distribuição inicial dos pares isolados:
  • Colocamos 6 elétrons (três pares) ao redor de \mathrm{O} para completar seu octeto inicialmente. Isso usa 6 dos 8 elétrons restantes.
  • Os 2 elétrons que sobraram viram um par em \mathrm{N}.
Depois dessa distribuição (com apenas ligação simples), a situação eletrônica é:
  • \mathrm{O}: 3 pares isolados + 1 ligação = 6 + 2 = 8 elétrons (octeto completo).
  • \mathrm{N}: 1 par isolado + 1 ligação = 2 + 2 = 4 elétrons (octeto incompleto).
Concluímos: \mathrm{N} fica com octeto incompleto, então devemos transformar pares isolados do oxigênio em ligações múltiplas (compartilhar mais elétrons) até que o nitrogênio atinja o octeto.

Passo 5

Formação de ligações múltiplas para completar o octeto do nitrogênio:
  • Movemos um par isolado de \mathrm{O} para formar uma segunda ligação (dupla) entre \mathrm{N} e \mathrm{O}. Agora:
    • ligação entre N e O: dupla ( 4 elétrons),
    • elétrons restantes: 10 - 4 = 6 (contando os pares isolados).
    • \mathrm{N} agora tem 2 (par isolado) + 4 (ligações) = 6 elétrons — ainda incompleto.
  • Movemos mais um par isolado de \mathrm{O} para formar uma terceira ligação (tripla) entre \mathrm{N} e \mathrm{O}. Agora:
    • ligação entre N e O: tripla ( 6 elétrons),
    • pares isolados que restaram: um par em \mathrm{O} e um par em \mathrm{N} (total 4 elétrons),
    • verificação de octeto: \mathrm{N} tem 2 (par isolado) + 6 (ligações) = 8; \mathrm{O} tem 2 (par isolado) + 6 (ligações) = 8.
      Assim obtemos uma estrutura com ligação tripla que satisfaz octetos em ambos e consome os 10 elétrons.

Passo 6

Escrevendo a estrutura de Lewis obtida (em palavras): nitrogênio e oxigênio ligados por uma tripla ligação; nitrogênio com um par isolado, oxigênio com um par isolado. Esta é a distribuição eletrônica que respeita octetos e usa os 10 elétrons.
Expressão simbólica (representação simples): :\mathrm{N}\equiv\mathrm{O}: , lembrando que a espécie tem carga total +1 que deve aparecer como carga formal nos átomos quando calculada.

Passo 7

Cálculo das cargas formais. A fórmula que usamos é
\text{carga formal (FC)} = \text{elétrons de valência do átomo livre} - \text{elétrons não ligantes (não compartilhados)} - \frac{\text{elétrons de ligação (compartilhados)}}{2}.éêáéããéçã
Explicando termos: “elétrons de valência do átomo livre” é o número na tabela periódica (ex.: 5 para \mathrm{N}, 6 para \mathrm{O}); “elétrons não ligantes” são os elétrons dos pares solitários do átomo; “elétrons de ligação” são todos os elétrons que fazem parte de ligações envolvendo o átomo (contando os elétrons de todas as ligações).
Aplicando para \mathrm{N} na estrutura tripla:
  • elétrons de valência do N: 5.
  • elétrons não ligantes no N: 2 (um par).
  • elétrons de ligação envolvendo N: na tripla há 3 ligações = 6 elétrons.
\text{FC}_{\mathrm{N}} = 5 - 2 - \frac{6}{2} = 5 - 2 - 3 = 0.
Aplicando para \mathrm{O} na estrutura tripla:
  • elétrons de valência do O: 6.
  • elétrons não ligantes no O: 2 (um par).
  • elétrons de ligação envolvendo O: 6 (mesma tripla).
\text{FC}_{\mathrm{O}} = 6 - 2 - \frac{6}{2} = 6 - 2 - 3 = +1.
Verificação: soma das cargas formais 0 + (+1) = +1, que confere com a carga total do íon \mathrm{NO}^{+}.

Passo 8

Interpretação e justificativa didática: a estrutura com ligação tripla ( \mathrm{N}\equiv\mathrm{O}^{+}) é a que atende os octetos e reproduz corretamente a carga total (+1). A carga formal positiva fica sobre o oxigênio nessa formulação ( \mathrm{O}^{+}) — isso é aceitável pois o íon global precisa ter carga +1; entre as possíveis desenhos, este é o que minimiza a soma dos módulos das cargas formais (melhor estabilidade de Lewis para esta espécie diatômica). Observação prática para prova: quando o total de elétrons for pequeno, tente ligar átomos com o menor número de ligações inicialmente e depois transforme pares do átomo mais eletronegativo em ligações múltiplas até completar octetos do átomo menos eletronegativo (aqui, completar o N).

Resposta

:\mathrm{N}\equiv\mathrm{O}^{+}: com cargas formais \mathrm{N}:0,\; \mathrm{O}:+1.

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