Escreva as estruturas de ressonância para as seguintes moléculas e indique em cada estrutura o contribuinte mais estável.
b)
Anilina

Passo 1

O enunciado pede: escrever as estruturas de ressonância da anilina e indicar qual é o contribuinte mais estável.
Informações dadas/úteis: anilina = aminobenzeno, fórmula \mathrm{C_6H_5NH_2}. A função amino ( -\mathrm{NH_2}) tem um par de elétrons não ligantes no nitrogênio que pode (ou não) ser conjugado com o anel aromático. Vou listar e explicar as principais estruturas de ressonância canônicas que aparecem quando esse par do N interage com o sistema π do anel.

Passo 2

O que é ressonância, de maneira prática e rápida (aulas 1 em 1 minuto): ressonância é representar uma mesma molécula por várias estruturas canônicas que diferem apenas na posição dos elétrons π e dos pares isolados, não na posição dos átomos. Regras importantes para julgar estabilidade de contribuintes:
  • Contribuintes sem cargas formais são, em geral, mais estáveis.
  • Contribuintes que respeitam o octeto dos átomos são melhores.
  • Menos separação de cargas é preferível (menos cargas opostas separadas).
  • Se um contribuinte quebra a aromaticidade, ele é muito desfavorecido.
  • Quando há cargas, é melhor que cargas negativas apareçam em átomos mais eletronegativos; cargas positivas em átomos menos eletronegativos são menos desfavoráveis.
    Usando essas regras vamos comparar os contribuintes da anilina.

Passo 3

Contribuinte principal (o mais estável) — estrutura neutra:
Descrevo: anel benzênico normal (padrão de dois conjuntos de ligações duplas, ou o hexágono aromático), ligado em uma posição a um grupo -\mathrm{NH_2}. O nitrogênio tem seu par não ligante mostrado como : (par livre). Não há cargas formais. Este é o contribuinte que chamamos de “forma neutra” ou “forma com par de elétrons no N”. É o principal porque não tem separação de cargas e todos os átomos têm octeto satisfeito.
Texto da estrutura A (principal): anel aromático — -\mathrm{NH_2} com par livre no \mathrm{N} ( \mathrm{:NH_2}). Contribuinte sem carga formal — mais estável.

Passo 4

Contribuintes secundários — delocalização do par do nitrogênio para o anel (formas com carga):
Quando o par do \mathrm{N} é doado para formar uma ligação dupla com o carbono do anel adjacente, o \mathrm{N} fica com carga formal + (isto é, \mathrm{N}^+) e uma carga negativa aparece em um dos carbonos do anel (essa carga negativa pode ser localizada em posições orto ou para em relação ao substituinte). Essas formas são geradas movendo o par do N para formar \mathrm{N}=\mathrm{C}, e depois deslocando os π elétrons do anel para acomodar a nova dupla — as setas curvas seguem essa sequência. Todas essas formas ainda têm o anel com conjugação, mas agora existe separação de cargas ( \mathrm{N}^+ e um carbono com carga ^{-}).
Escrevendo as três formas equivalentes (descrição):
  • Estrutura B1: ligação dupla entre \mathrm{N} e o carbono adjacente (N com carga +, \mathrm{C_{ortho}} com carga ^{-} no carbono orto 1).
  • Estrutura B2: semelhante, mas a carga negativa está no outro carbono orto (orto 2).
  • Estrutura B3: carga negativa localizada no carbono para (posição para ao grupo amino).
Coloquei em palavras porque não estamos desenhando, mas essas três são as principais formas com carga e são interconversíveis por movimento de elétrons π ao longo do anel.

Passo 5

Como desenhar as setas (pra você saber fazer na prova): comece com o par não ligante do \mathrm{N} e faça uma seta curva apontando para a ligação \mathrm{N}-\mathrm{C} (isso cria a dupla \mathrm{N}=\mathrm{C} e deixa \mathrm{N}^+). Em seguida, para acomodar a dupla extra, mova a dupla adjacente do anel para o próximo link, e assim por diante — isso desloca a densidade eletrônica até que um dos carbonos termine com carga ^{-} (ortho ou para). Repita o raciocínio para obter as três posições possíveis (dois orto e um para).

Passo 6

Quinoide/imina (forma menos importante):
Se você deslocar elétrons mais longe, existe uma forma em que o padrão de duplas do anel se altera de modo que a aromaticidade é perdida localmente — resultando em uma estrutura tipo “quinoide” (imino-quinona), onde as duplas ficam rearranjadas e o nitrogênio está \mathrm{N}^+. Essa forma quebra a aromaticidade do anel e, por isso, é muito pouco contribuinte — aparece em livros como uma forma canônica menor para explicar algumas propriedades, mas é energeticamente desfavorável.

Passo 7

Comparando estabilidade entre as formas:
  • A forma neutra (par livre no \mathrm{N}) é a mais estável (maior contribuinte) — por não envolver cargas formais e por preservar perfeitamente o anel aromático.
  • As formas com \mathrm{N}^+ e um carbono com carga ^{-} (ortho/para) são menos estáveis; elas têm separação de cargas e colocam carga negativa em carbono (menos favorável). Entre essas três, orto e para são semelhantes em energia, embora a estabilização por ressonância do substituinte e efeitos estéricos/indutivos finos possam fazer pequenos desvios — para efeitos de prova, considere-as equivalentes e todas menores que a forma neutra.
  • A forma quinoide (que quebra aromaticidade) é a mais instável entre as que discutimos e, portanto, contribui muito pouco.

Passo 8

Resumo didático rápido para a prova (o que você deve escrever/mostrar):
  • Desenhe a estrutura neutra com \mathrm{:NH_2} ligada ao anel — marque como contribuinte majoritário.
  • Mostre as três estruturas com \mathrm{N}^+ (ligação dupla \mathrm{N}=\mathrm{C}) e carga ^{-} nos carbonos orto/para (três formas canônicas) — marque como contribuintes menores.
  • Opcionalmente, desenhe a forma quinoide e diga que é muito menos importante por quebrar aromaticidade.

Resposta

Estrutura majoritária: anel aromático ligado a \mathrm{:NH_2} (par livre no \mathrm{N}) — contribuinte mais estável.
Contribuintes menores: três formas com \mathrm{N}^+ (dupla \mathrm{N}=\mathrm{C}) e carga ^{-} em cada uma das posições orto e para (ortho, ortho, para).
Contribuinte muito menor: forma quinoide/imina que quebra a aromaticidade.

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