Para as moléculas
e
(hidrazina), pede-se:
a) Escrever as respectivas estruturas de Lewis.
b) Em qual das duas moléculas a distância de ligação nitrogênio - nitrogênio é menor? Justifique a resposta.
(Dados: números atômicos:
)
a) Escrever as respectivas estruturas de Lewis.
b) Em qual das duas moléculas a distância de ligação nitrogênio - nitrogênio é menor? Justifique a resposta.
(Dados: números atômicos:
Passo 1
Beleza, vamos traduzir o que o exercício pede e ver o que a gente precisa.
Conteúdo: estruturas de Lewis e comparação de distâncias de ligação (baseada em ordem de ligação).
O que vamos usar:
Conteúdo: estruturas de Lewis e comparação de distâncias de ligação (baseada em ordem de ligação).
O que vamos usar:
- Contagem de elétrons de valência (cada H dá 1, cada N dá 5).
- Como montar a estrutura de Lewis (ligação simples, dupla, tripla e pares de elétrons não ligantes).
- Conceito de ordem de ligação (quanto maior a ordem, mais curta e forte é a ligação).
Passo 2
Montando a estrutura de Lewis de N₂:
- Elétrons de valência totais: cada N tem 5 → 5×2 = 10 elétrons.
- Como só tem dois átomos, eles se “encaixam” um no outro formando ligações até usar 10 e⁻.
- Para completar os octetos, formamos uma tripla ligação.
Esquematicamente (usando LaTeX para os elétrons e ligações):
Cada traço “–” conta como 2 elétrons, então 3 traços = 6e⁻ de ligação.
O restante (10 – 6 = 4e⁻) ficam como dois pares não ligantes (dots) em cada N:
O restante (10 – 6 = 4e⁻) ficam como dois pares não ligantes (dots) em cada N:
Passo 3
Montando a estrutura de Lewis de N₂H₄ (hidrazina):
- Elétrons de valência totais:
– 2 N → 2×5 = 10 e⁻
– 4 H → 4×1 = 4 e⁻
Total = 14 e⁻. - Esqueleto: H–N–N–H, cada N vai ligar-se a mais um H nos dois lados.
- Preenchendo ligações simples (cada ligação simples usa 2e⁻):
– N–N: 2e⁻
– Cada N–H (4 ligações): 4×2 = 8e⁻
Total usado em ligações = 2 + 8 = 10e⁻. - Sobraram 14 – 10 = 4e⁻, que viram pares livres (dois pares) no sistema: cada N fica com um par livre.
Ficando assim:
H H
\ /
N – N
/ \
H H
H H
\ /
N – N
/ \
H H
E com os pares livres (dots) em cada N:
Passo 4
Agora, qual ligação N–N é mais curta?
– Em N₂ temos uma ligação tripla → ordem de ligação = 3.
– Em N₂H₄ temos uma ligação simples entre os N → ordem de ligação = 1.
Teoria rápida: quanto maior a ordem de ligação, maior a densidade eletrônica entre os átomos e, portanto, mais forte e curta é a ligação.
– Em N₂ temos uma ligação tripla → ordem de ligação = 3.
– Em N₂H₄ temos uma ligação simples entre os N → ordem de ligação = 1.
Teoria rápida: quanto maior a ordem de ligação, maior a densidade eletrônica entre os átomos e, portanto, mais forte e curta é a ligação.
Resposta
A distância de ligação N–N é menor em N₂ (tripla ligação, ordem 3) do que em N₂H₄ (ligação simples, ordem 1).