Faça a estrutura de Lewis para os seguintes compostos, se for possível mais de uma estrutura faça a de menor energia.
Passo 1
O enunciado pede a estrutura de Lewis de
. O conteúdo é desenho de estruturas de Lewis para espécies que podem ter elétron ímpar (radicais). Para resolver precisamos:
. Contar os elétrons de valência totais.
. Montar a fórmula estruturada (N no centro, dois O ligados).
. Distribuir elétrons em ligações e pares isolados.
. Calcular cargas formais e escolher a configuração de menor energia.
Passo 2
Contagem de elétrons de valência:
– Nitrogênio:
– Dois oxigênios:
– Carga :
elétrons
Total de elétrons a distribuir:
– Nitrogênio:
– Dois oxigênios:
– Carga
Total de elétrons a distribuir:
Passo 3
Esqueleto da molécula: N no centro ligada a cada O por uma ligação simples. Cada ligação usa
elétrons, então já usamos
Passo 4
Distribuição inicial dos elétrons restantes:
– Elétrons restantes: .
– Colocamos pares (
) em cada oxigênio:
.
– Sobram elétrons, que vão em N: formamos um par isolado (
) e sobra
elétron não pareado (radical).
– Elétrons restantes:
– Colocamos
– Sobram
Dessa forma cada oxigênio fica com
pares e N fica com
par isolado e
elétron ímpar.
Passo 5
Cálculo das cargas formais:
– Para cada O:
não-ligantes , ligantes
(metade de
da ligação)
.
– Para N:
não-ligantes (par)
(só o elétron não pareado)
, ligantes
(metade de
das duas ligações)
.
– Para cada O:
não-ligantes
– Para N:
não-ligantes
Assim, cada O carrega
e N é neutro, totalizando
. Essa distribuição mantém carga negativa preferencialmente nos oxigênios (átomos mais eletronegativos) e coloca o elétron ímpar em N, reduzindo carga formal em N. Qualquer tentativa de dupla ligação deslocaria carga negativa para o N, elevando sua carga formal a
, o que é menos estável.
Resposta
A estrutura de menor energia de
é uma espécie radical, com N central, dois O ligados por ligações simples, cada O com três pares isolados e carga formal
, e N com um par isolado e um elétron não pareado. Em notação de Lewis:
onde “
” é o elétron ímpar em N.