Indique a geometria, o nox e a hibridação do átomo de nitrogênio nas seguintes moléculas:
Passo 1
Beleza, então o exercício pede para a gente descobrir, para a molécula NO⁺, três coisas sobre o átomo de nitrogênio:
- geometria
- número de oxidação (nox)
- hibridação
O conteúdo que vamos usar inclui:
- teoria de Lewis (para contar elétrons e desenhar a estrutura)
- VSEPR (para achar a geometria)
- regras de nox (pra saber a carga formal “convencional”)
- conceito de hibridação (contar domínios eletrônicos)
Passo 2
Primeiro, monta a estrutura de Lewis de NO⁺:
-
Conta os elétrons de valência:
– N tem 5 elétrons
– O tem 6 elétrons
– A molécula tem carga +1, então tira 1 elétron:
total = 5 + 6 − 1 = 10 elétrons -
Desenha ligações e pares isolados de modo a respeitar o octeto:
– Se fizermos uma tripla ligação N≡O, usamos 6 elétrons para as 3 ligações, sobrando 4 elétrons → 2 pares livres.
– A melhor forma de satisfazer octetos e carga +1 é::N≡O:+· Nitrogênio fica com 1 par livre + 3 ligações = 8 elétrons
· Oxigênio fica com 2 pares livres + 3 ligações = 8 elétrons
· A carga total é +1, e o N sai neutro na estrutura de Lewis, o O fica com +1 (mas depois a gente vê o nox)
Passo 3
Agora, geometria (teoria VSEPR):
– Conta domínios eletrônicos no N:
• 1 domínio de par livre
• 1 domínio de ligação (independente de simples, dupla ou tripla)
– Total = 2 domínios → disposição linear
– Conta domínios eletrônicos no N:
• 1 domínio de par livre
• 1 domínio de ligação (independente de simples, dupla ou tripla)
– Total = 2 domínios → disposição linear
Logo, a molécula é linear ao redor do N, com ângulo de aproximadamente 180°.
Passo 4
Hibridação (modelo de orbitais):
– Cada domínio eletrônico corresponde a um orbital híbrido no átomo central.
– No N temos 2 domínios → hibridação sp
– Isso faz sentido: em sp você forma dois orbitais (um pra ligação σ e outro pra par livre), sobram dois orbitais p não hibridizados para formar as ligações π da tripla ligação.
– Cada domínio eletrônico corresponde a um orbital híbrido no átomo central.
– No N temos 2 domínios → hibridação sp
– Isso faz sentido: em sp você forma dois orbitais (um pra ligação σ e outro pra par livre), sobram dois orbitais p não hibridizados para formar as ligações π da tripla ligação.
Passo 5
Número de oxidação do N:
– Pela regra prática em química inorgânica, o oxigênio quase sempre fica com nox −2.
– A soma dos nox deve dar a carga total +1:
nox(N) + (−2) = +1
nox(N) = +1 + 2 = +3
– Pela regra prática em química inorgânica, o oxigênio quase sempre fica com nox −2.
– A soma dos nox deve dar a carga total +1:
nox(N) + (−2) = +1
nox(N) = +1 + 2 = +3
Resposta
Geometria: linear
Nox do N: +3
Hibridação do N: sp
Nox do N: +3
Hibridação do N: sp